“冬眠”技术或颠覆未来太空旅行

在科幻电影《漫游地球》中，导航空间站的宇航员可以在危机中睡觉。事实上，这不仅仅是一个幻想，而是全世界宇航员的真实愿望。他们会在飞船上睡着，然后醒来到达目的地。太空旅行就像乘坐高速铁路上的软卧。很漂亮吧？

然而，宇航员怎样才能在健康的状态下长时间酣睡呢？如果人类能像熊一样冬眠几个月，这个问题就会解决。事实上，美国国家航空航天局和欧洲航天局都在研究载人深空探测技术来控制宇航员的冬眠。

最近，欧空局提出了载人探索的概念，从地球一直到火星“睡觉”。那么，宇航员冬眠有什么好处呢？我们面临什么困难？

冬眠技术有助于解决深空探测问题

众所周知，深空探测有很长的飞行距离，飞行时间通常是几个月甚至几年。宇航员面临长期的身体和精神健康问题，如宇宙辐射、肌肉萎缩和旅途中的孤独。与此同时，在飞行中大量消耗食物、水、氧气和其他材料也将大大增加任务成本。这些都是限制人类进入深空的未解决的问题。

近年来，科学家发现与其研究更先进的火箭和宇宙飞船，不如让宇航员冬眠以“消除上述困难”。

首先，需要澄清的是，冬眠并没有冻结。通过适当降低体温，它只会使宇航员的新陈代谢“变慢”。由此带来的第一个好处是减少了材料消耗。同时，冬眠的宇航员不需要太多的空间来移动，整个航天器的体积和质量可以大大减小，辐射防护的技术难度也大大降低，节省了整个任务的能耗和成本投资。更重要的是，冬眠可以消除宇航员在执行任务时的紧张和孤独，冬眠的宇航员几乎不会失去肌肉。

冬眠技术在载人火星探测任务中的应用

欧洲航天局(欧空局)认为，“受控休眠是载人航天飞行中改变游戏规则的技术”，并成立了一个专门从事相关研究的“特别小组”，希望将其变为现实。几天前，特别小组研究了一个可行的方案，将冬眠技术应用于载人火星探测任务，并设计了一个航天器冬眠居住舱的初步草图。研究发现，宇航员冬眠可以使航天器质量减少三分之一。

根据欧空局的提议，像有冬眠习惯的动物一样，宇航员在进入冬眠前必须“增加脂肪”来储存能量。服用一种特殊的药物后，宇航员进入“麻木”的冬眠状态，舱内的亮度变暗，温度大大降低，以“冷却”宇航员的身体。一般来说，从地球飞到火星大约需要180天，宇航员需要早起，并至少休息21天。

根据欧空局公布的草图，冬眠居住舱是圆柱形的，直径只有5.9米，高度只有5.33米。它有9个系统舱，分别用于生命支持、居住、储存和工作，可满足6名宇航员的需求。如果不使用休眠技术，整个住宅模块的直径和高度将达到8-9米，体积将达到前者的3倍。

宇航员在冬眠中面临多重技术困难

欧空局希望在未来20年实现载人冬眠火星探索。尽管前景不错，但道路上的众多技术障碍不容小觑。

宇航员在太空中冬眠一个月、半年甚至一年后醒来，肯定会感到奇怪、震惊和害怕，他们的心理影响需要消除。

更重要的是，如何确保冬眠技术的安全性？绝对有必要确保宇航员按时醒来，并防止宇航员因冬眠而严重受伤。熊可以在冬眠期间恢复尿液和蛋白质。有些动物具有恒温唤醒功能，可以根据环境温度和心率周期来中断冬眠状态。人类没有自然冬眠的习惯，如何解决这些问题仍然是未知的。

与此同时，如果所有宇航员都将长时间失去机动性，整个任务只能依靠飞船自主运行。在宇航员醒来之前，航天器必须确保其绝对安全，这需要深入嵌入人工智能等新兴技术，以解决航天器自主故障检测、隔离和恢复的问题。