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NASA绕月任务联想:定居月球有何挑战?

NASA绕月任务联想:定居月球有何挑战?
艺术家绘制的月球表面的太空人。(NASA)
2026-04-08 17:26 中港台时间|04-12 02:32 更新
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【大纪元2026年04月08日讯】(大纪元记者陈俊村报导)美国国家航空航天局(NASA)在4月1日展开“阿尔忒弥斯二号”(Artemis II)载人绕月飞行任务,为将来在月球设立前哨站和前进火星做准备。这不禁让人联想,如果人们在重力只有地球六分之一的月球上生活,会面临什么样的挑战?

英国南威尔斯大学(University of South Wales)生理学和生物化学教授贝利(Damian Bailey)在The Conversation网站撰文提及在月球上生活会面临的挑战,但他着重在人体的生理层面,不涉及基础设施如何兴建等工程或环境方面的问题。

贝利表示,在月球上生活将对人体的每个器官系统构成挑战。月球环境使太空人暴露于独特的太空暴露体(exposome)——也就是在地球以外的各种物理、化学、生物和心理压力因素的结合。

这些包括重力减少(约地球的六分之一)、长时间暴露在宇宙辐射下、温度波动极大、有毒尘埃、与世隔绝、睡眠周期中断以及长期待在狭窄的室内空间里。

有别于近地轨道上的太空人(例如国际太空站上的太空人),月球上的太空人主要在地球磁场保护范围之外活动。这增加了他们暴露于太空辐射的风险,太空辐射会损害DNA、干扰免疫功能,而且可能以微妙的方式严重影响大脑和心血管系统。

重力减少也会从根本上改变血液、氧气和体液在体内的循环方式。微重力会扰乱血液、氧气和葡萄糖向大脑的输送,可能会随时间增加神经系统和血管功能障碍的风险。

为了正确了解这些风险,我们不能只检视个人的器官,而是需要考虑太空整合体(integrome)——也就是在太空条件下,大脑、心脏、血管、肌肉、免疫系统和新陈代谢如何作为一个整体相互作用。一个系统中的微小扰动就会波及其他系统。

其中一个大的挑战是很多与太空相关的生理改变都是悄悄发生的。太空人可能感觉良好,但并发症可能在体内慢慢形成,直到数月甚至数年后才会显现出来。这就是为什么NASA在其阿尔忒弥斯任务上强调太空人的长期生理监控和风险缓解。

日本太空人古川聪在国际太空站上运动。(NASA)
日本太空人古川聪在国际太空站上运动。(NASA)

如何降低风险?

贝利说,令人鼓舞的是,人类拥有极佳的适应力,但问题在于如何以安全且可持续的方式引导这种适应,以便能降低风险,确保太空人的健康。

他认为,运动仍是重点。国际太空站上的太空人每天运动约两个小时,以维持肌肉量、骨密度和心血管功能。但在月球上,运动装置因为微重力的条件必须重新设计,地球上的运动方式不再适用。

营养是另一个应对方式。饮食会影响骨骼健康、肌肉维持、免疫力、甚至身体回应太空辐射的方式。而在长期月球任务中,采行针对个人生理情况量身订制的营养策略,而不是通用的菜单,可能会变得越来越重要。

人工重力也是可以考虑的方法。短半径离心机可以让太空人在短时间内暴露在比较大的重力下,这可能有助于稳定心血管和神经血管系统。虽然这种方法仍处于实验阶段,但它可能对未来的地面任务具有重要价值。

而辐射防务将依赖多层的防御手段,包括可能使用月球土壤打造的居住地防护结构、太阳风暴的早期预警系统、以及在高风险期间限制暴露时间的策略。

重要的是,应对措施应该是主动的,而非被动的。持续的生理监控、穿戴式感测器和先进的数据分析,能协助任务团队及早发现预警讯号并在小问题变成重大问题之前采取行动。

贝利总结说,长时间待在月球上是艰钜、令人不适而且严酷的。月球不仅仅是一个太空任务的目的地,它也是对我们的生物学的考验。

如果我们能学会如何在月球表面上保持人类的健康、适应力和生产力,我们就朝着更远的太空探索迈出了决定性的一步。

“阿尔忒弥斯二号”的太空人所拍摄的月球表面与远处的地球。(NASA)
“阿尔忒弥斯二号”的太空人所拍摄的月球表面与远处的地球。(NASA)

为前往火星做准备

NASA局长艾萨克曼(Jared Isaacman)在3月宣布,该局暂停了在月球轨道上部署太空站的计划,改成斥资200亿美元于未来7年内在月球表面建立基地。

贝利说,这是为了了解如何在地球之外进行永续的运作。这些知识最终将为未来人类前往火星的任务提供助力。

NASA前局长达菲(Sean Duffy)于去年9月公布了在月球建立“村庄”的计划。如果能证明在月球上使用的供电技术有用,那对于未来的火星任务就具有相当高的价值。

达菲还大胆讲述了美国对火星的展望:“我们将在登陆火星的任务上,取得突飞猛进的进展。美国最终将实现人类登陆火星的目标。”(欲知更多详情,请点击月球将成村庄?NASA局长公布建筑计划。)◇

责任编辑:茉莉

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