科学探索|宇航员真的可以像科幻电影一样在长期太空飞行中休眠吗？宇航员真的可以像科幻电影一

我们即将迎来一个全新的太空探索时代，在接下来几年间，有许多令人兴奋的任务即将开展，其中也包括载人登月任务、以及在月面建立永久基地。除了月球之外，还有计划开展前往火星、甚至更远处的载人任务。这些对我们将是巨大的挑战，毕竟前往火星单程就要耗费6至9个月。就算使用核火箭等新型推进技术，也要三个多月才能抵达火星。

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除了漫长的旅程中、微引力和辐射给宇航员造成的身心压力之外，这类任务还要解决后勤方面的挑战（比如巨大的宇宙飞船、大量物资供应、以及巨额成本等等）。因此作为一种替代方案，人类正在研究休眠技术，让宇航员在航程中大部分时间都处于睡眠状态，抵达火星后再开展探索即可。
研究指出，火星任务的主要挑战在于，既要实现飞船重量的最优化，又要维持宇航员的身心健康。单从物资来看，就要携带至少足够用两年的食物、水和药品等必需品。
每位宇航员每天需要30千克物资，除此之外还要考虑太空辐射，以及各种精神和心理上的挑战。哪里有生命，哪里就有压力。我们采取的策略需要尽可能减少长时间待在飞船中导致的无聊感、孤独感和攻击性。
这种策略需要使宇航员进入一种类似哺乳动物冬眠时的状态，包括降低新陈代谢水平，使生物体进入所谓的“假死”状态，从而更好地保存能量。在太空飞行的背景下，只要将宇航员的新陈代谢率降低25%，便足以大大减少所需的物资量、以及生活空间的大小。
休眠

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图为宇航员卡拉·巴隆在国际空间站上参加完“睡衣派对”后，在哥伦布实验舱中休息。
从上世纪80年代开始，休眠技术便已在医院中得到了采用。通过降低患者体温，医生可以降低患者的心率和新陈代谢水平，从而提高长时间复杂手术的成功率。不过，这种方法不属于主动节能法，也不像真正的生物休眠那样具有多种益处。
在自然界中，动物会通过冬眠来度过缺少食物的漫漫长冬。在此期间，它们的心率、呼吸等基础功能都会显著降低，体温也会降至接近环境温度的水平。
很多物种都会冬眠，比如缓步类生物、青蛙、以及各类爬行动物，不过其中最著名的当属熊。人类要想在太空中休眠，熊也许是最好的模仿对象，因为熊的体重与人类差不多，冬眠时体温仅会下降几度，并且在进入冬眠状态前会增加体内脂肪。
不过医学研究显示，与熊相比，人类肌肉质量和骨密度更容易流失，发生心脏衰减的风险也更大。研究显示，熊在结束冬眠后依然很健康，只会损失少量肌肉，只需20天左右便可恢复正常状态。这说明休眠有助于避免因缺少使用导致的肌肉与骨骼萎缩症，还可以减少组织损伤。
人类体内较低的睾酮水平似乎是一大关键因素，因为雌激素在能量新陈代谢的调节过程中发挥着关键作用。不同激素在女性和男性体内的平衡情况、以及它们在调节新陈代谢中的作用说明，女性似乎更适合开展这类任务。
休眠舱

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国际空间站上的睡眠方式。
要想实现深空休眠技术，工程师需要打造具有微调功能的软壳休眠舱，为宇航员提供安静、低光照、高湿度、低温（10℃以下）的休眠环境。宇航员也需要穿着特殊的服装，避免身体过热；还要穿戴各种传感器，用于监测身体姿势、体温和心率。