美国宇航局(NASA)的女宇航员克里斯蒂娜·可可(Christina Coke)创下了在国际空间站(ISS)停留时间最长的女宇航员纪录,并于2月初返回地球。于2019年3月14日被送往国际空间站的可可,在太空共停留了328天。
这也是人类停留太空时间第二长的记录,仅次于美国男宇航员斯科特·凯利(Scott Kelly)340天的记录。
美国宇航局的阿尔忒弥斯计划(ArtemisMission)将在2021年年中选定最终的宇航员候选人,于2024年将第一位女宇航员送往月球南极,通过登陆月球行动,为2030年代将人类送往火星获取足够的经验。
选择女宇航员探索火星比探索月球更具优势,火星距离遥远,对人类的意志情感的要求更高。实际上,去年3月,美国宇航局局长吉姆·布赖登斯坦(JimBrydenstein)也提到,迈出登陆火星第一步的可能是一位女性。
那么,为什么女性宇航员比男性更适合长途太空旅行呢?最近,美国科学媒体《美国科学人》发表了一篇文章,对此进行了详细分析。
比男性消耗更少热量
女性拥有的第一个优势是她们的体重通常比男性要轻,因此,她们的卡路里消耗比男性少20%至25%。
为了飞往火星的长途旅行,在飞船上要装载尽可能多的货物。而携带的货物越多,使火箭穿过地球平流层并进入太空所需的燃料就越多。目前,将1公斤物体从地球运送到太空的成本约为1.6万美元。因此,重量越轻,长期太空旅行的成本优势越大。
女性在心理上占优势
前往火星的宇航员必须在狭小空间中共同居住长达三年,在这样的空间中长时间呆在一起非常不容易。
此外,火星与地球的通讯会延迟20分钟,对于双向对话,就必须承受大约40分钟的时间延迟。根据NASA在2014年进行的一项研究,这种交流延迟对宇航员的情绪影响很大。甚至50秒的通信延迟也使宇航员感到沮丧,而实时通信被发现可以提高士气。
女性在应对沟通延迟而引起的情感冲击方面会更有利。先前的研究表明,女性对识别细微的情感线索更为敏感,并且在交流中更能够理解对方。
在执行短期任务的情况下,男性可以做得更好。但是在执行长期任务时,女人占主导地位。NASA对国际空间站上宇航员生活日志的研究表明,女性负面情绪发作的次数明显少于男性。
宇宙射线仅对男性(雄性)产生不利影响
最后也是最重要的是将前往火星的宇航员会暴露于银河系宇宙射线(GCR)中。GCR是一种辐射,是一种高速粒子,可以飞越我们银河系的整个空间。
在火星表面,每天测量的GCR约为0.64 mSv,而我们在地球每年接受的辐射量仅为2.4 mSv。换句话说,在火星上生活4天,你会受到在地球上一年的自然辐射量。
过度暴露于GCR会导致癌症、视力障碍和心脏病,也会影响宇航员的大脑。但是,加利福尼亚大学旧金山分校(UCSF)的一项研究发现,GCR会引起雄性小鼠的焦虑增加,记忆力降低和社交性降低,而雌性小鼠则不受影响。
原因在在雌性小鼠接触GCR不会激活大脑中的小胶质细胞。小胶质细胞(一种存在于大脑中的典型先天免疫细胞)仅在某些外部条件作用于大脑时才被激活,从而引起周围脑组织的炎症。
但是,由于某些原因,当暴露于GCR时,这些细胞仅在雄性小鼠体内被激活。当然,这项研究的结果来自动物研究,可能不适用于人类。
这些研究表明,女航天员比男航天员从事长期太空旅行更有利,但这并不一定意味着必须选派女航天员送往火星。尽管如此,研究女性具有优势,有利于我们采取系列措施,以找到一种更好保护男性宇航员的方法。
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