879天，俄羅斯宇航員創造了新的累計太空停留紀錄。

　　隨著俄羅斯“聯盟TMA－16M”載人飛船在本月12日成功返回地面，俄羅斯宇航員根納季·帕達爾卡以879天的太空飛行總時間成為在太空停留最久的宇航員。

　　五次太空飛行、打破世界紀錄，對57歲的帕達爾卡來説，他已然成為世界太空行走方面經驗最豐富的宇航員。在接受英國《衛報》採訪時帕達爾卡表示，還想嘗試在太空中停留1000天的目標。

　　在太空停留更長時間，是航太科技的不懈追求，追求有一天人類可以跨出地球走向宇宙，探知更廣闊的寰宇星球。

　　空間站裏的考驗

　　身體不適還不是最嚴重的

　　和帕達爾卡一起在“和平”號空間站工作過的宇航員尤裏·巴特因曾話吐憂傷，“在太空中待得時間過長會引起脊柱伸長，特別是骨密度下降的問題，這使得回到地球後很難再適應。對我來説，克服身體不適並不是難事，最難的是很長一段時間都會見不到家人”。

　　航太飛行，失重的自然環境和孤寂的心理狀態是宇航員必須面對的生存現狀。中國載人航太工程航太員系統副總設計師、航太醫學基礎與應用國家重點實驗室主任李瑩輝在接受科技日報記者採訪時表示，“太空飛行就是對人類的一項嚴峻挑戰，否則也不會把載人航太看得那樣難，將載人航太喻為挑戰未知，挑戰極限的一項工程”。

　　李瑩輝介紹：“1G重力條件下形成的機體結構與功能和人類作為群居生物這兩種屬性決定了人在太空飛行的難度。要知道，失重後生理反應有可能將身體生理反應向病理反應發展，而且時間越長風險越高；同時生理和心理二者還會相互影響。”

　　時間越長問題越多

　　“太空飛行對航太員生理方面的影響是有時序性的，隨著時間的延長，涉及的生理系統會逐漸增多。如果短期飛行1個月左右，主要是體液頭向分佈導致心血管的功能障礙；隨著時間的延長，慢慢會出現肌肉萎縮、骨流失；接著在時間與微重力、高任務負荷壓力等因素的影響下，還可能導致免疫和內分泌系統的問題。它會涉及生理系統的方方面面。”李瑩輝説。

　　醫學研究表明，失重所導致的骨流失隨飛行時間的延長而持續進行，會造成兩個後果：骨質疏鬆和增大發生腎結石的可能。李瑩輝解釋，骨流失是人體適應微重力環境的的一種生理過程，而骨質疏鬆症是一種病理現象。失重下從骨礦鹽密度降低到骨小量結構變化，是從生理變化轉化成病理變化的過程。

　　骨流失恢復過程長且緩慢

　　而面對中長期太空飛行中出現的生理影響，針對不同問題，宇航員可通過物理防護、及時鍛鍊以及服用藥物進行調整。

　　比如剛進入太空，處於急性適應期，這時的主要問題是體液頭向分佈，一般採取將套袋係在腿上，防止體液快速向頭部轉移。而隨著進入相對穩定期，就會採用“企鵝服”、自行車功量計、跑臺等防護措施。據介紹，“企鵝服”是一個失重對抗防護的設備，裏面有很多彈性袋，像地面上做運動的拉力器，航太員穿上後通過彈性力的作用，使肌肉得到緊張，避免肌肉萎縮。通過航太員主動、被動的鍛鍊刺激，保持他的心血管功能，保持骨骼、肌肉運動系統的能力。

　　不過，按照NASA對宇航員的防護要求，在採取防護措施的情況下，宇航員的骨密度減少不低於兩個標準差（骨流失總量在20%左右），這個量比骨質疏鬆症要略微低一點。李瑩輝解釋説，防護的目標是把它盡可能的控制在生理範圍，以期不發生病理變化。骨質疏鬆的發生不會像心血管和肌肉萎縮一樣，回到地球之後通過再適應，能夠較快恢復。它的恢復進程會非常的長而緩慢，並且很難恢復到正常水準，但並不意味著不可逆。

　　停留時間還要更長

　　國際空間站輪換週期延長為一年

　　之前，國際空間站通行的輪換週期是半年一輪換的安排，認為在宇航員心理和生理達到閾值之前進行調整，這樣比較科學。

　　可是，如果關注航太科技的消息你會發現，俄羅斯宇航員單次太空停留時間會更長一些。

　　“和平”號空間站的俄羅斯宇航員經常執行任務長達一年的時間。到現在，太空連續停留時間最長的紀錄也是俄羅斯宇航員、醫學博士波利亞科夫創造的437天，其目的之一就是研究宇航員長時間太空停留的生理、心理變化，以更有效地延長人類的太空飛行。

　　而在2015年3月，國際空間站通行的輪換週期已經由半年變為一年。

　　工程技術更成熟使任務期延長

　　“這一變化的根據是載人航太工程技術的不斷發展與人類自我認識的不斷加深相結合而確定的。”李瑩輝告訴科技日報記者，“這個改變，首先與工程技術有關，因為軌道上的條件、飛行器的條件越來越好、提供的保障宇航員健康的手段越來越多、長保質期的補給能力越來越強，從工程上可以支援宇航員待一年的時間。”

　　“第二是人對自身的認識。國際空間站從1998年開始建設到2011年建設完成，到現在已經飛了十多年。每次都有三個人待六個月的乘組，這對人類認識自身積累了大量的經驗。從人自身的適應能力來看，可以將六個月的停留時間延長。”李瑩輝解釋説，而在國際空間站常規六個月的飛行任務之前，“和平”號空間站也積累了一些經驗。所以，飛行六個月或是更長時間，不光是依靠人的生理條件，而是與載人飛行器的能力也有關。總的來説，是工程和人相結合而確定。

　　航太專家、《國際太空》雜誌執行主編龐之浩提出另一項客觀原因，“美國向俄羅斯購買宇宙飛船的船位，一個來回要7000萬美元，相當於一張船票就得7000萬美元。”他指出，選擇一年一輪換的方式，一個目的性的原因是“節省費用”。

　　步入太空你準備好了嗎

　　普通人進入太空的“兩種方法”

　　“未來技術的發展方向是能夠讓更多的普通人到達太空，可靠又便宜的太空往返系統是宇航建設的目標。”龐之浩説，目前的一個想法是研製“太空天梯”，另一個距離更遠的想法則是研製“太空旅館”。

　　“太空船2號”是近期可見的面向大眾服務的太空旅遊項目。2014年，它在美國西南部莫哈韋沙漠測試飛行時墜毀，但是之前的運作非常順利。龐之浩表示，如果投入使用，費用相對要便宜很多，剛開始可能在20萬美元，大面積開展後，可能只需10萬美元。“存在的缺陷就是旅行時間短，只有2個半小時——可以看到美麗的地球、享受幾分鐘的失重過程。”

　　在龐之浩看來，真正面向大眾的捷徑是太空天梯的項目，至少是可以預見的真正能降低費用的項目。

　　他推測，未來人類移民太空的方法主要有兩種，一個是建立太空城——具有科學幻想性質，即建立一個超大型的空間站，其建材基地需設在月球上，因為月球的引力只有地球的1/6，且資源豐富，所以從那裏就地取材和運輸成本低。第二個是將火星改造成人類第二個家園，通過核彈的辦法提高火星的溫度等等，而要真正實現，按照目前技術發展的速度可能還需要800年。

　　跨出“搖籃”首先要做好心理準備

　　步入太空，技術進步的同時，必然對人體素質提出了要求。

　　擔任中國空間學會空間生命專業委員會常務副主任委員的李瑩輝告訴記者，“首先的要求應該是心理層面，因為載人航太不管是移民也好，還是外太空探索也好，都是跨出了人類進化、發展、賴以生存的地球空間，必需要做好充分的心理準備”。

　　第二是生理問題。走出地球，進入深空，就意味著沒有了地球大氣層的保護，輻射則首先要進行防護。從目前來看，人類本身還無法通過自身的能力去面對大劑量的、突然的太陽粒子爆發事件。所以人類需要艙室或者掩體的保護才可以生存。第三就是生理對重力環境的適應問題，也是人類必須要適應的挑戰。