我一直很喜歡太空旅行的構想。我從小就閱讀艾薩克·艾西莫夫和菲利普·迪克的作品。人類能夠擺脫地球引力,飛向星辰,這個想法有著獨特而美妙之處。像許多孩子一樣,我曾夢想有一天能前往另一個世界。
不幸的是,從成人的角度來看,現實情況大不相同。伊隆·馬斯克最近表示,SpaceX 目前至少不會再專注於火星旅行——顯然最新的幻想是月球城市——這不難理解。人類太空旅行面臨無數挑戰,但其中一個我們沒有良好解決方案的巨大問題是,太空對健康極其、極其不利。
關於太空與人類福祉,我們已知有幾個主要問題。第一個顯而易見:幽閉與孤立。返回火星的旅程將長達兩年半到三年,任何勇敢的冒險家都必須在這段時間內與少數幾個人擠在狹小、不舒適的空間裡。我們對這個問題有一些解決方案——例如,太空心理學家可以幫助太空人作為一個團隊運作而不至於精神失常。有一檔非常棒的播客節目《The Habitat》就探討了一系列測試人類如何度過火星之旅集體幽閉的實驗。但這仍然是一個持續存在且令人擔憂的問題。
下一個問題是太空輻射。地球大氣層為我們提供了極大的保護,免受各種輻射的傷害,但一旦進入太空,罹患癌症和其他器官損傷的風險便會迅速累積。大多數人知道,即使是搭乘商業航班也會暴露於一定劑量的輻射——大約相當於一次 X 光檢查。這沒什麼大不了的,但如果飛得更高,情況就不同了。國際太空站的太空人,在六個月的任務期間,會暴露在大約 240 到 480 次 X 光檢查劑量的輻射中。NASA 在 2017 年估計,一項為期三年的載人火星任務,將使參與人員在旅途中總共暴露於相當於 3,600 次 X 光檢查劑量的輻射。
我們或許可以解決輻射問題。例如,有計畫利用月球上的地下洞穴系統作為棲息地,這將大大降低輻射危險。但對於實際的太空旅行——人類穿越真空的時間——我們目前沒有真正的解決方案。技術上來說,可以用厚厚的水層來屏蔽輻射,但將水或其他保護物質運送到太空並建造屏蔽層,迄今為止都被證明是昂貴得令人望而卻步的。
但這兩個問題只是比較容易解決的。未來我們可能會開發出更好的輻射屏蔽技術。允許太空人進入逼真環境休息的虛擬實境系統,可以減輕太空旅行的精神負擔。這並非不可能。
一個更大的問題是微重力對人體的影響。有立即性的問題,例如鼻塞,幾乎所有太空人在適應太空時都會遇到。(「體液向上轉移最終導致太空人在適應期出現『浮腫』和鼻塞症狀,」一篇關於此問題的近期論文作者寫道。)但還有更為有害的問題。例如,對腎臟的長期損害。腎臟需要重力才能正常運作,人們在太空停留的時間越長,腎臟功能就越容易出現問題。2024 年一項針對人類和動物模型的研究表明,即使在微重力下一個月,也可能永久改變腎臟通路並造成不可逆的損害。同樣地,在太空停留六個月的太空人,其動脈和內分泌系統出現的損傷,與十多年的老化現象一致。
這些問題中的每一個都有潛在的解決方案。鼻塞可以用非處方藥物處理,或者完全忽略。它們很惱人,但並非危及生命。腎臟功能可以透過使用各種藥物來部分管理,運動似乎也有助於降低腎結石的風險(幸運的是,太空跑步機是存在的)。動脈僵硬和胰島素阻抗,可能都可以透過進一步的藥物治療來減輕。
但還有肌肉骨骼系統的問題,與身體其他系統一樣,它是在地球重力作用下演化而來的。太空人在太空中的每個月,某些骨骼的骨密度會流失約 1%。每天運動兩小時可以部分緩解這個問題,但無法完全阻止。2019 年一項研究發現,添加雙磷酸鹽——一種減緩骨質流失的藥物——可以進一步減少骨密度流失,但即使這樣也不能完全解決問題。
此外,在微重力下停留會導致肌肉萎縮。這也是我們可以透過運動部分解決的問題,但沒有真正的長期解決方案。我能找到的關於這個主題的每一篇論文,都討論的是如何讓太空人在任務期間保持健康,而不是如何讓人類在月球城市中無限期地健康生活,或在火星上建立殖民地。
你能找到的任何解決太空弊病的方案,本質上都是權宜之計,旨在讓太空人在六個月的任務期間保持相對健康。我能找到的關於這個主題的每一項研究,都一致認為,微重力引起的疾病的最終解決方案,是讓太空人返回地球。我們甚至不知道在太空中停留 12 或 24 個月確切的影響是什麼,除了說這可能會非常、非常糟糕。
而所有這些問題,都只是我們已經知道的。我們觀察的是極少數在近地軌道停留最多六個月的太空人,以及對非人類動物的各種研究。太空無疑還有許多危險,一旦我們將人類送出大氣層一年或更長時間,我們才會發現這些危險。
現實地說,我們從來就不會去火星,至少在我有生之年不會。我們可能也不會在月球上真正地生活。我們可以將人類送上月球停留六個月,但時間再長,他們每天都將嚴重冒著生命危險。從健康的角度來看,我懷疑在我有生之年,任何人類在太空或月球上停留超過 12 個月而不會遭受嚴重、長期的健康後果。太空可能令人著迷、美妙且令人興奮,但最重要的是,它極其危險。就人類太空旅行而言,最好還是讓它停留在科幻小說的範疇,至少在可預見的未來是如此。