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病毒会如何影响太空中的宇航员?

2015年,美国国家航空航天局宇航员斯科特・凯利在太空中给自己注射流感疫苗

新浪科技讯 北京时间3月9日消息,据国外媒体报道,病毒无处不在,即便是身处太空得宇航员也无法完全避开。不过,我们仍然不太清楚这些微小得病原体如何在太空中影响人类。

小瓦尔特・马蒂・施艾拉曾是美国国家航空航天局(NASA)的宇航员,在执行阿波罗7号任务期间――任务开始大约15小时后――患上了感冒,这也许是NASA历史上最著名的感冒事件。不久之后,所有三名执行该任务的宇航员都病倒了。

感冒产生的黏液会在失重状态下聚集在宇航员的头部,使他们感到非常不舒服。他们甚至拒绝在着陆时佩戴头盔。鼻塞的症状令宇航员们十分担心,特别是当他们进入地球大气层时,压力的变化可能会损伤鼻窦或鼓膜。最终,宇航员们在没有佩戴头盔的情况下安全着陆,尽管地面控制部门对他们拒绝穿戴装备的行为颇感不悦。

这次事件之后,NASA做出决定,要求所有宇航员在发射前必须隔离两周。自此以后,人类的太空探索事业中再也没有出现过病毒爆发的记录。然而,科学家仍然不完全了解病毒如何影响执行太空任务的宇航员,以及可能带来的威胁。

德国航空航天中心航空航天医学研究所的研究人员就目前已知存在于太空的病毒进行了探索。研究人员表示,前往太空的旅程本身会给人类健康带来许多影响,而除此之外,了解太空中的病毒也非常重要;特别是在那些需要宇航员长时间生活在太空的任务――包括未来可能的火星任务――当中,病毒可能会带来意想不到的影响。如果一种微小的新型病毒可以在地球上引发类似新冠疫情这样的结果,想象一下它在空间站上会有什么影响。

研究小组首先分析的是太空环境中病毒的丰度和多样性。尽管该团队在论文中分析了以往的多项研究,但在第一部分,他们只分析了2019年发表在《自然-通讯》杂志上的一篇论文。该论文对国际空间站上的病毒进行了研究,研究人员使用棉签对空间站表面进行取样,然后对病毒基因组进行测序,并识别出了不同的病毒。

研究发现,国际空间站表面的绝大多数病毒(约95%)是噬菌体,即感染细菌的病毒。另外1%的病毒可以感染植物或藻类,或者无法识别。还有大约4%的病毒是人类或动物病毒,包括:乳头瘤病毒,一类可以致疣的病毒;疱疹病毒,一类可以引起唇疱疹、水痘和单核细胞增多症等疾病的病毒;还有腺病毒,能引起包括普通感冒在内的多种疾病。

研究结果表明,尽管采取了隔离措施,但病原体仍然会进入外太空,证明病毒是可以传播到外太空的。

被重新激活的病毒

所有宇航员在发射前都要进行隔离,以减少太空任务期间受到病毒影响的可能性

研究人员还探索了太空环境可能影响病毒及其人类宿主的方式。例如,有研究表明,一些在宇航员体内处于休眠状态――它们仍然存在于体内,但不会复制或引起症状――的病毒,有时可能会在太空中被重新激活。无论是在太空还是在地球上,被重新激活的病毒都可能引发症状,也可能具有传染性。

这样的病毒包括疱疹病毒,比如会导致水痘的水痘带状疱疹病毒。当这种病毒在曾经感染过该病毒的人体内重新激活时,可能会引发成人带状疱疹。在航天飞机项目和最近的空间站任务中,有研究人员对宇航员进行了测试,表明这种病毒和其他一些病毒在宇航员身上确实会重新激活。

在少数情况下,宇航员会因为重新激活的疱疹病毒而出现皮疹。尽管测试表明,包括水痘带状疱疹病毒在内的多种疱疹病毒都能被重新激活,但尚不清楚导致皮疹的确切原因。

尽管科学家还不确定是什么导致了病毒的重新激活,但研究人员写道,原因可能是这些病毒暴露在紫外线下。已有研究证明,紫外线暴露可以重新激活啮齿动物中的病毒,并抑制人类和其他动物的免疫系统。病毒的重新激活还可能受到湿度和重力差异,以及脱水和睡眠不足等因素的影响,宇航员在太空中时常会经历后两种情况。我们的身体功能在设计上并不适用于太空环境,因此会同时受到所有这些因素的影响。

由于这些因素在太空中的独特组合,使得在地球上进行这项课题的研究存在明显的局限性。即使地球上的研究可以模拟其中的某些因素,如湿度、辐射和微重力等,但其他因素的影响,比如在太空中经历的特殊的生理和心理压力,都可能会影响宇航员的免疫系统。因此,地球上的研究可能无法提供病毒如何在太空中影响人类的完整信息。

未来的研究应当重点关注如何尽可能保持宇航员的健康,这听起来似乎很简单,但其实与在地球上保持健康完全不同。也许我们需要建立一个基本的概念:健康在地球上意味着什么,在太空中又意味着什么?这是两个完全不同的话题。(任天)

来源:新浪科技