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航天局研究冬眠術(shù) 宇航員冬眠的好處與所面臨的困境是什么?

2019-11-25 16:22:16來源:四海網(wǎng)綜合科技日報

  將冬眠技術(shù)用于載人探測火星任務(wù)

  歐洲航天局(ESA)認(rèn)為“可控的冬眠是載人太空飛行中一種改變游戲規(guī)則的技術(shù)”,并且成立了專門從事相關(guān)研究的“專題小組”,希望使其成為現(xiàn)實(shí)。日前,專題小組研究了將冬眠技術(shù)用于載人探測火星任務(wù)的可行方案,設(shè)計了初步的航天器冬眠居住模塊草圖。研究發(fā)現(xiàn),通過宇航員冬眠,航天器的質(zhì)量可以減少三分之一。

  根據(jù)ESA提出的方案,和有冬眠習(xí)性的動物類似,宇航員在進(jìn)入冬眠前要先“增脂”以儲存能量。之后通過服用一種特殊藥物進(jìn)入“麻木”的冬眠狀態(tài),隨之艙室的亮度變暗、溫度大幅度降低以將宇航員身體“冷卻”。一般情況下,從地球到火星需要飛行180天左右,宇航員需要提前蘇醒,度過至少21天的休養(yǎng)期。

  根據(jù)ESA公布的草圖,整個冬眠居住模塊為圓柱形,直徑僅有5.9米,高度僅為5.33米,擁有生命保障、居住、儲藏、工作等9個系統(tǒng)隔間,能夠滿足6名宇航員需求。如果不使用冬眠技術(shù),整個居住模塊的直徑和高度要達(dá)到8—9米,體積達(dá)到前者的3倍。

  宇航員冬眠面臨多重技術(shù)難題

  ESA希望能在未來20年實(shí)現(xiàn)載人冬眠火星探測。愿景雖好,但攔在路上的重重技術(shù)障礙卻不可小覷。

  宇航員冬眠一個月、半年甚至一年后在太空中的某個地方醒來,肯定會感到陌生、震驚和恐懼,心理影響需要消除。

  更關(guān)鍵的是,怎樣保證冬眠技術(shù)的安全性?既要絕對保證宇航員準(zhǔn)時醒來,又要防止冬眠對宇航員身體造成嚴(yán)重?fù)p傷。熊在冬眠時能夠回收尿液和蛋白質(zhì),有的動物具備恒溫喚醒功能,可以根據(jù)周圍環(huán)境溫度和心率周期來中斷他們的冬眠狀態(tài)。人類并沒有自然冬眠習(xí)性,如何解決這些問題還不得而知。

  同時,假如所有宇航員都將在很長一段時間內(nèi)喪失行動能力,整個任務(wù)只能依靠航天器自主運(yùn)行。在宇航員蘇醒前,航天器要保障自身絕對安全,這需要人工智能等新興技術(shù)的深度嵌入,解決航天器自主故障檢測、隔離、恢復(fù)等難題。

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