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【书摘】移民去火星,没救护车没急救人员,只有你怎么办?

第一财经 2017-08-09 11:45:00

作者:诺伯特•克莱弗特    责编:吴丹

在火星移民的探险中,任何人都可能碰到这种情况——火星上没有救护车,没有急救人员,也没有医护人员控制现场状况,现在,只有你。你应该怎么做?

火星移民,不仅是一项使命,也是一次全人类探索未知的旅程。这是一次开拓人类生存边界的英雄之旅,一次有去无回的单程旅行。《火星移民指南》力邀多位航空航天领域专家以及诸多火星移民任务亲历者,详细讲述登陆火星背后的专业要求,以及种种触动人心的故事。通过这本书,人们会再次思考,未来人类是否有可能移民火星?

第一财经经出版机构授权,独家刊载《火星移民指南》的部分内容。

荒芜、崎岖的火星表面布满数千年来流星撞击所形成的陨石坑。(图片来自电影《火星救援》)

设想一下,当你和同事们采集完岩石标本后,正在返回大本营。你注意到前方荒芜、崎岖的火星表面上,布满了数千年来流星撞击所形成的陨石坑。你用戴着手套的手,拂去头盔面罩上落下的薄薄一层红色灰尘,想脱下防护服,它让人感到幽闭和恐惧。突然,身后某个地方传来了痛喊声。你转头一看,你的同事正难受地躺在地上,一只脚盘在腿上,腿分开的角度看起来很不正常。现在该怎么办?火星上没有救护车,没有急救人员,也没有医护人员控制现场状况,现在,只有你。你应该怎么做?

上述设想极有可能成为现实。在火星移民的探险中,任何人都可能碰到这种情况。伤者难以得到传统医疗的救助,同时,在与地球控制中心进行沟通时,也会受到传送和接收信息长时间滞后的影响。在这类事件中,只能靠移民自己根据既定的医疗方案和前期训练,进行紧急处理。本文将探究载人航天飞行至火星过程中的种种设想,在航程中以及火星生活中可能发生的危险,展现失重环境中人的生理反应,以及失重环境对人体可能造成的健康影响。同时,将对移民为确诊健康问题,并进行紧急医疗处理所需的训练内容进行探讨。

在地球上,任何一次重要行程,如拜访亲友、度假或参加工作会议,都需要提前做好准备。火星之旅也一样。考虑到人体在长期失重状态下的生理变化,以及在前往火星途中不同太空辐射对人体的影响,火星移民必须掌握基本的医疗知识。

获取知识的第一步,是全面了解旅途中飞船所处的环境,以及到达火星后将面临的环境。

地球上的所有生物都受到地心引力的影响,引力决定了包括人类在内的地球生物的身体构造和生理特征。引力使太阳系的行星按照固定轨道绕太阳运转,月球绕地球运转,并产生了潮汐现象。在宇宙中,每个微粒吸引其他微粒的力,与两个微粒的质量成正比,与它们之间距离的平方成反比。在地球上,这种力被称为重力。地球的密度,而不仅是体积,决定了地球的质量,以及作用在地球上每个物体和生命体上的重力。地球的直径为12 775 km,密度为5.52 g/cm3,因此,在地球海平面平均高度上的重力加速度为9.81 m/s2,用符号g 表示。火星的直径为6 775 km,不仅比地球小,而且密度也仅为3.94 g/cm3,小于地球的密度,导致火星上的重力加速度约为地球的1/3。这种现象叫作部分失重(hypogravity)。我们把地球作为参考,因此任何比地球的质量和重力小的天体,都可以被称为部分失重环境。相对而言,一个质量比地球大的天体,重力也更大,其重力环境则为超重(hypergravity)环境。

地球重力不仅塑造了我们的身体形态,也影响了我们呼吸的大气。地球表面的大气压约为101.325 千帕斯卡。大气中含78%的氮气,21% 的氧气,少量水蒸气、二氧化碳和其他气体。正是大气层保护我们免受太空辐射和小行星坠落的危害。大气层也通过温室效应,调节地球温度。没有温室效应,地球表面的平均温度将由现在的15℃变为﹣318℃,生命很有可能不复存在,或以其他形式存在。

对人类开拓的下一个生存之地而言,火星极具吸引力,因为它拥有与地球极为相似的重要环境特征。在20 世纪以来出现的先进技术的支持下,火星有可能维持地球生物的生存。然而,

由于火星的质量小,大气稀薄,表面平均大气压为0.6 千帕斯卡,仅为地球的0.6%。因此,火星大气层不足以保护生物免受太空辐射和小行星的威胁,也不能产生温室效应。此外,火星大气主要由二氧化碳构成,约占95%,因此对人类而言,火星大气层中的大部分气体成分是有毒的。这种种挑战,都可能对火星探险者的身体产生影响。科研人员需要对其进行监测,减轻其危害。

飞往火星时,宇宙飞船将经历一系列不同的环境挑战,因而会对火星移民产生潜在的健康影响。火星移民除了要忍受从地球飞往火星的漫长旅途,还面临着两种威胁身体健康的主要因素:微重力环境和不断增强的太空辐射。

《火星移民指南》

[美]诺伯特•克莱弗特 等编著

郑永春、门雪洁 译

浙江人民出版社2017年7月

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