近日,网络上传出了两张关于滞留在国际空间站的美国女宇航员苏尼塔·威廉姆斯(Sunita Lyn Williams)的照片。这些照片拍摄于2024年9月24日,从照片上看,威廉姆斯的体型显得非常消瘦,脸颊凹陷如锥,引发了公众对宇航员健康的担忧。有医生甚至指出她的体重可能正在迅速下降。
然而,在11月12日,威廉姆斯进行了回应,表示关于她健康的担忧都是谣言,她瘦成“锥子脸”的原因是由于“体液转移”。她表示,她的体重和进入国际空间站时一样,甚至还通过健身增加了肌肉。
然而,有媒体报道称,美国国家航空航天局(NASA)的一名“直接参与此次任务”的匿名员工透露,威廉姆斯在滞留国际空间站期间“无法满足宇航员必须摄入的高热量饮食,现在她瘦得皮包骨,当务之急是帮助她稳定体重减轻,并希望扭转这种局面”。
威廉姆斯在太空的状况引发了人们的广泛关注,因为这与宇航员在太空中的人身安全息息相关,以及能否安全升空并顺利返回地球。美国宇航员巴里·威尔莫尔(Barry Eugene Wilmore)和苏尼塔·威廉姆斯于2024年6月5日搭乘波音公司“星际客机”飞船发射升空,并在6月6日飞抵国际空间站。由于出现推进器故障和氦气泄漏等问题,原定于6月14日的返航时间一再推迟。至今,两名宇航员已滞留国际空间站超过4个月,总计150多天。
威廉姆斯的消瘦引发了人们对她的身体状况的担忧。太空环境具有超低温、强辐射、微重力和高真空等特点,这使得太空对于地球人来说是一个特别危险的环境。在太空中长时间驻留,宇航员的身体会受到环境因素的影响,体重减轻是常见现象。虽然威廉姆斯声称她的体重与进入国际空间站时无异,并且通过健身增加了肌肉,但随着在空间站时间的延长,体重减轻是一种必然,只是程度有所不同而已。现有的一些研究也表明,在太空待得太久对健康有一定损害。
在太空中连续停留时间最长的纪录是由苏联宇航员列里·波利亚科夫保持的,为438天。美国宇航员弗兰克·卢比奥拥有在太空第二长时间的纪录,为371天,美国宇航员斯科特·凯利在太空中连续停留时间第三长,为340天。而威廉姆斯曾是美国海军测试飞行员,已经参加过7次空间站驻留任务,共停留322天。因此,她不仅是在太空驻留时间最长的女宇航员,也是在空间站上驻留时间最长的女宇航员,曾一次驻留195天。如果继续待在空间站,威廉姆斯在太空的总时间可能会超过波利亚科夫。
由于斯科特·凯利有一位孪生哥哥马克·凯利,他们的基因相同,因此,对他们的研究形成了天上地下的对照研究,获得的研究结果更有说服力,科学证据更强。并且通过对他们和其他宇航员的研究,获得了一系列结果。2015年,弟弟斯科特前往国际空间站工作一年,哥哥马克留在地面工作。从2015年3月27日到2016年3月1日,斯科特在国际空间站中进行了四百多个实验,包括生物、物理和健康方面的研究。
斯科特在空间站的所有情况都受到监测,并通过补给太空船,将其在太空站的血液、尿液及粪便样本,以及其他生理数据送回地球检测,再与哥哥马克在地球的生理纪录作对照研究。研究显示,斯科特在太空滞留340天的时间内,体重减少了7%。因此,威廉姆斯在太空的短时间内是不会瘦到锥子脸的,正如她解释的那样,可能是“体液转移”的原因。
另外,由于宇航员的骨骼不像在地球引力作用下那样承受重力负荷,他们的骨骼也会慢慢脱钙并变得脆弱。平均起来,宇航员在太空中每个月会损失1%至2%的骨量,在6个月的时间里最多损失10%(在地球上,老年男性和女性的骨量损失率为每年0.5%至1%)。这种情况可能增加宇航员骨折的风险,并延长骨折愈合所需的时间。返回地球后,宇航员的骨量可能需要长达4年的时间才能恢复正常。
为了避免肌肉和骨量流失,宇航员在太空会进行严格的身体锻练计划,每天要进行2.5小时的运动和高强度训练,包括使用安装在国际空间站健身房中的阻力运动装置进行一系列深蹲、硬举、划行和卧推训练,以及定期在跑步机和健身自行车上进行锻炼。在饮食上,宇航员还需要服用膳食补充剂,尽可能保持骨骼健康。
人们对威廉姆斯的担心还在于,她和威尔莫尔能否安全返回地面。现在,美国国家航空航天局(NASA)已经有了方案,计划采用美国太空探索技术公司(SpaceX)的“龙”飞船Crew-9执行太空救援任务,以替代出现故障的波音公司“星际客机”飞船。而且,Crew-9已于美国东部时间9月29日17时30分成功到达国际空间站。预计于2025年2月将在国际空间站滞留的威尔莫尔和威廉姆斯带回地球。
当他们返回地面时,可能会对他们进行更多的研究,以探索太空环境对生命和人的生理的影响,从而评估人类是否可以在太空建立新的家园。同时,由于威廉姆斯在太空驻留的总时间最长,并且是女性,对其研究也具有更重要的意义。此前的研究表明,在太空环境中女性身体应对压力的主要方式是减少血浆含量,而男性身体主要靠增加血管阻力来对抗太空环境。血浆含量的减少会增加女性宇航员的基础代谢水平,也就相应要求能量摄入要提高,否则女性宇航员的体重会快速减轻,以弥补热量缺口。
2025年当威尔莫尔和威廉姆斯返回地面时,对他们的研究不仅会全面解答威廉姆斯“锥子脸”的原因,还将会解开更多的奥秘。
张田勘
(图片:国际空间站内的宇航员,来源:NASA)
(图片:苏尼塔·威廉姆斯,来源:NASA)