20年的冰冻研究:健康生活的极端微生物小贴士
今年是第一位欧洲航天局医生踏足南极洲20周年,他在地球上最极端的地方之一进行研究,为探索更远的地方做准备。
位于南极洲的意大利-法国科考站“协和号”(Concordia)的工作人员每年要经历近9个月的完全隔离。空间站位于海拔3233米的位置,意味着居民也会经历慢性低压缺氧——大脑缺氧——这使得它成为更好地了解人类如何适应和生存在极端条件下的理想环境。
在南极的冬天,多达15名船员还要忍受长达4个月的完全黑暗:太阳从5月开始消失,直到8月底才再次出现。冬季气温可降至-80°C,年平均气温为-50°C。
在回顾了地球上20年的空间研究之后,研究人员已经在这个问题上建立了完善的知识。下面的一些建议并不令人惊讶,但巩固这项研究有助于太空机构选择宇航员探索更远的地方,并实现他们的任务——无论是在月球,火星或其他地方。
- 运动很重要:一项研究将研究小组分成了两组。他们要求一组人遵守锻炼计划,另一组人很少活动。积极的一组经历了稳定的情绪,而“懒惰”的一组表现出更多的情绪波动。
- 通过练习来保持这些技能的新鲜感:乘坐宇宙飞船去火星需要9个月的时间,如果没有长期的练习,火星宇航员能驾驶宇宙飞船安全着陆吗?“协和号”上的一名机组人员接受了将联盟号宇宙飞船与国际空间站对接的训练。全体人员又被分成两组。一组定期练习,其他的只在他们停留结束时被要求在模拟中停靠——毫无疑问,练习确实有助于确保你保持你的技能。
- 蓝光能让你保持清醒:现在,蓝光已经成为现代电脑和手机的标准功能,你可以设置夜灯或红色滤光片来稀释屏幕的颜色,以防止你睡不醒。但这真的有效吗?康科迪亚号上的研究表明,在长达四个月的黑暗中,蓝光确实能让船员保持清醒和警觉。如果你需要完成一项重要的任务,这可能是件好事,但如果你想在晚上睡个好觉,最好把它过滤掉。
- 缺氧对睡眠不好:失眠困扰着人们,研究表明部分原因是睡眠呼吸暂停,即呼吸急促,吸入的氧气减少。任务设计者需要考虑到这一点,因为未来的航天器最好是用更少的材料建造大气压力比如大型喷气式飞机。这项研究的结果对那些患有抑郁症的人来说也很重要睡眠呼吸暂停在家里。
- 有规律的睡眠:睡眠很好,但有规律的睡眠更佳。即使是在没有阳光的四个月里,按照研究人员的时间表强迫自己在固定的时间睡觉的协调者,比那些想睡觉就睡觉的团队成员表现得更好,感觉也更好。它并不是无缘无故地被称为昼夜节律的。
- 相信自己:那些在离开之前觉得自己有能力应对南极极端环境的人,会在现场稀薄的空气和潮湿的环境中表现出更快的恢复。研究表明,更多积极的人,甚至在踏上南极洲之前,就已经在身体上更好地适应了这种极端的环境。
- 阳光是最好的:随着时间的推移,没有阳光你的眼睛会变得更加敏感,睡眠也会受到影响。这些结果表明,在长期的日光剥夺下,视网膜的敏感性蓝色的光增加,而昼夜节律稳定性降低,睡眠-觉醒时间延迟。
欧洲航天局人类和机器人探索项目的研究协调员詹妮弗·Ngo-Anh说:“这些建议中的大多数不应该让人感到惊讶,但是这个对20年研究的回顾以及上述建议背后的研究在当时是开创性的,它们现在已经成为了常识。”
“在我们设计和准备深入太阳系的任务时,在选择和训练宇航员的策略背后有科学依据是很重要的,”詹妮弗继续说,“同时,勤奋的研究总是会带来出乎意料的结果。”
长期以来,长途飞行一直与下肢深静脉血栓或血块有关。较低的气压加上飞机座位上几乎没有动静是合理的原因,但对协和号机组人员的研究显示,令人惊讶的是,较低的气压似乎没有影响。
“科学就是要展示新的、意想不到的相关性,但也要证明人们普遍接受的东西。为我们在南极洲20年的研究成果和未来的研究成果干杯。”詹妮弗总结道。
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