人类在太空旅行为什么一定要深度睡眠 深度睡眠的原因是什么

　　太空旅行是我们一直以来的梦想，但把人类送上火星以及星际更远处，则需要人体进行长期的低温睡眠和冬眠。因为我们的身体并不是为太空而生，我们在飞越宇宙星辰中，身体需要太多的维护，而太空缺少我们需要稳定供应的东西——水、食物和氧气。我们渴望温暖，但在深度空间里可没有，那里的平均温度为零下270度。

　　即使我们能无需供给，能生存在冰冷的真空里，但没有娱活动空间估计也会把人逼疯。2013年，俄国为期17个月太空飞行模拟的参与者在狭小宿舍里变得抑郁嗜睡，他们严重渴求隐私，而且经常漏掉对真正的太空飞行至关重要的锻炼。其实确保太空旅行者在长期飞行中保持健康需要参考两种东西货物和重量。食物、水、锻炼器材和电视机这些货物都很重，燃料昂贵但不稳定，你带进太空的重量越大，消耗的燃料也越多，人类活动越多，对供给需求就越多。为此航空工程师终于找到了解决问题的关键深度睡眠!

　　当太空旅行人员处于冬眠时，消耗就会大副度减少。根据NASA资助的一项研究， 使宇航员们保持能砍掉任何给定旅途几乎一半的载重，当乘员被置于不活动状态，就可以移除太空船的许多子系统，人类所需的空间和设备能显著减少，长期太空旅行的消极心理社会影响也可以减轻。

　　科幻电影中的深度睡眠

　　我们在电影中也经常可以看到在太空旅行中进行深度睡眠，如《异形》系列，这是很多人第一次了解到太空深度睡眠，这不是第一部提出在长期太空探索中进行深度睡眠的电影。1968年《人猿星球》和《2001太空奥德赛》两者中的乘员都在前往宇宙的途中沉睡。七十年代电视剧《太空堡垒卡拉狄加》里有一个沉睡的太空人;往后的年代里我们见到《黑洞表面》、《撕裂地平线》、《深空失忆》、《普罗米修斯》等更多科幻电影都采用这种低温睡眠的特效方式，沉眠数十年的乘客，在太空飞船中苏醒过来，飞船仍在抵达遥远终点的途中…

　　科幻巨制《太空旅客》也是如此，讲述遥远的未来人类乘坐 ” 阿瓦隆 ” 号太空飞船进行太空旅行，准备前往另一颗宜居星球，每位旅客都需要沉睡 120 年，电脑的一个小故障却让男女主角 ” 意外 ” 早醒了 90 年。孤独的太空旅行中，两位孤独的乘客开始相识相爱，但之后他们发现乘坐的飞船出现故障，而拯救 5000 名乘客的任务就落到他们二人肩上。其实我们完全可以把这把电影看作一部造价昂贵、细节讲究的科教纪录片，向我们呈现未来的科技成就和宇航生活。

　　不过人类目前完全没有做好准备像吉姆·普雷斯顿和奥萝拉·莱恩那样进行星际旅行，这还需要人类在深度睡眠领域进行进一步的研究探索。目前人类在休眠下的生存记录是14天，而仅仅为了抵达火星，宇航员们就需要沉睡十倍以上时间。以我们目前的火箭技术，在地球和火星间的五千五百万公里旅途需要六至九个月。

　　目前太空旅行中休眠的可能性

　　尽管对于新兴医学技术的研究，科学家们有希望能保持人类处于无意识几个星期或更久，但这项研究却一直被中断，因为除了消耗大量的资金外，研究总是走入死胡同，需要重新开始。从2013年开始，位于亚特兰大的宇航工程公司SpaceWorks就在探索把太空旅行者维持在类似冬眠状态的可能性。那一年他们收到了NASA的12项先进创新概念(NIAC)拨款之一，进行“人类诱导休眠火星转运栖息地” 一期项目。

　　SpaceWorks公司认为目前一种常见医疗步骤就是把人类送往最遥远太空的关键，研究员Doug Talk说“人类目前最接近冬眠的经历是一种叫做低体温疗法的医学状况，低体温疗法通过冰敷、降温毯和血液导管等方法把体温降低约10度，用于治疗心脏骤停和某些先天缺陷婴儿。这项技术中低温是休眠的核心，它减缓体内器官的运作，降低心脏和代谢系统的速度，比起清醒的人你所需食物和占用空间更少，而且因为你没有意识，也就没有幽闭症的风险。”SpaceWorks公司相信他们能用低体温疗法使人类像熊一样进入长期冬眠状态，而一旦进入冬眠，就能把人类进行太空运输。

　　自从2003年以来，低体温疗法在患有胎儿缺氧的新生儿和头部创伤、神经损伤、中风或心脏骤停的成年人的急救护理中就一直是常见疗法。医生降低病人的体温让他们存活足够长时间以获得救生技术和材料，如捐赠器官、遥远的药物或解毒剂。在大多数医疗病例中，医生把病人置于低体温下几分钟到几小时，SpaceWorks则想要使用它长达数天。

　　事实上他们的太空休眠插图和电影极为相似，都是将无意识的人类装在有衬垫的玻璃里，每个身体都被当作是肉基的易碎硬件来被照料，一个位于中央的独臂机器人来确保这些太空旅行者的身体基本需要能得到满足。除了往身体里泵入水和养分、提供镇静剂防止身体颤抖以外，机器人还定期进行温和的电击来预防肌肉萎缩。

　　尽管昏睡多日，宇航员醒来时多半不会觉得。科学家认为一个人在冬眠期间可能会循环经历觉醒(但不会清醒)和非快速眼动睡眠期。他们可能会在类似睡眠缺乏的精神状态里醒来，并需要一段短时间的睡眠来从昏睡乘客过渡到活跃的探索者。但SpaceWorks总裁约翰·布拉德福德(John Bradford)认为冬眠状态的体验不会是不愉快的，他说“冬眠的体验会类似于接受手术麻醉，这很可能会类似于在医院里被麻醉进行手术，会有一些轻微的镇静剂，其大部分是用于抑制身体会自然发生的颤抖。”

　　不管是好是坏，人类不像熊那样可以在冬眠期间凭借储藏的脂肪存活。在太空旅行的休眠期间，人类身体只会靠着静脉营养管泵入维持人生存所需的最低额度的脂类、氨基酸和葡萄糖。这和把清醒的乘员送去火星所必需的栖息地和补给品相比，已经是非常节俭了，不过节俭的有些令人倒胃口，即提议中的水回收系统，它将过滤舱室湿气和乘员尿液作为饮用水使用。

　　布拉德福德解释说他们设想让宇航员每次休眠两个星期，他们会交错醒来，确保随时都有一名乘员清醒。醒来的乘员会花一两天确保维持沉睡同事们生存的设备工作正常，并检查来自地球的任务更新。在他们清醒班次末尾，他们会帮助下一班的成员醒来。

　　NASA发言人说NIAC研究竞争激烈，但出于隐私考虑拒绝透露拒绝原因。布拉德福德说他不确定NASA为什么做此决定，他说“也许他们并不相信在任务层面上的好处，希望我们能进入下一个实际测试，如动物和人体测试，并开始实际的生理试验。这是我们对反馈的解读，我们投标的计划，资金超出了他们的范围，拨款不足以开始实际的医学测试。”布拉德福德说NASA除了NIAC拨款还有其他Spaceworks可以取得的资金渠道，并且SpaceWorks正在寻求途径以使他们的太空冬眠能满足NASA的需要。

　　看起来太空旅行人类还需要很长的路要走，不过这已然成为定局，人类总会将科幻变成现实，终有一天我们会在深空中遨游。