 哲人石·科学四方书系 No. 3 《走出地球的生命》 郭金虎 著 上海科技教育出版社 2024年1月
一站式了解空间生命科学 知晓如何让科学幻想变成现实
龙年春节假期转眼就过完了,小编带着惆怅不舍从老家返程,在途中重温了电影《独行月球》。
这是一部科幻喜剧:阻止小行星撞地球的“月盾计划”的参与者独孤月被遗落在月球,与一只贪吃、暴躁的大袋鼠(名曰金刚鼠)相伴,他一度误以为自己是最后一个人类,后发现地球仍有生命,虽然他渴望回到地球,并为此拼尽全力,但最终选择牺牲,化解了人类危机。
故事中有一个桥段,就是独孤月在依赖太阳能的月球车抛锚的情况下,以金刚鼠拉雪橇的方式,在宇航服电量耗尽之前返回了月球基地。金刚鼠拉着他拔足狂奔、飞跃陨石坑的场景,是影片最热血、浪漫的片段之一。
问题来了,月球上的金刚鼠,真能拉雪橇吗?正巧,小编刚读完一本新书《走出地球的生命》,书中展现了人、动物、植物和微生物远离地球家园、步入太空时遭遇的生存挑战,以及人类的应对之道,小编就借其中内容,科学地分析一下金刚鼠拉雪橇的可能性。
重力与金刚鼠的力量 月球的重力比地球低。月球的重力约为地球重力的1/6,也就是说独孤月的体重也会变为地球上的1/6,这样说来,金刚鼠在月球上拉动他可比在地球上轻松太多了。
但问题是,在低重力环境下生活久了,动物会出现肌肉萎缩和骨质疏松,肌肉力量会大不如前。已知金刚鼠在月球上生活的时间超过一年(而且目测不是吃就是睡),恐怕退化得“弱不禁风”的风险非常高。
当然我们谈的都是理论,在这部影片中,显然月球基地有人造的重力环境,能让生活其中的人们“如履平地”,像在地球上生活一样自在。在这种环境下,金刚鼠的肌肉和骨骼,能保持强健如初,不必担心它负担不起拉动雪橇的重任。
失重,入驻太空的大难题 观看航天员在空间站的视频,我们都会被他们失重漂浮的状态吸引,感觉这是最能区别地球生活与太空生活的地方。
确实,微重力是航天员进入太空后面临的首要问题,微重力不仅使人无法灵活自如地工作和生活,对人健康的影响也比我们想象的要大得多。微重力除了造成前面提到的肌肉萎缩和骨质疏松,还有心血管方面的问题。在地球上,受重力影响,我们站立时血液会往脚的方向集中,而在空间站里的航天员们由于处于微重力状态下,血液会涌向头、胸部,他们的脸会变成偏圆的“月亮脸”,心脏也会变得接近圆球形,时间久了,心肌会萎缩,心壁会变薄。长此以往,对健康肯定是不利的。此外,人还会发生平衡感改变、对身体的感知觉和控制力改变等,甚至罹患“空间运动病”以及让视力衰退的“空间神经-视觉综合征”。
走出地球摇篮,生命还将遇到什么 地球不仅提供重力,还营造地球生命特别是人类习以为常的舒适温度、充足氧气、有规律的昼夜光照周期、低辐射,当进入太空、驻足外星球,地球生命会遭遇各种生存威胁和健康问题。
对目前来说,人类面对太空严酷环境,对抗手段仍十分有限。例如面对失重,航天员主要通过体育锻炼等方式延缓对生理的不利影响,但是仍然不能完全解决问题。因此,研究和提出新的对抗措施来说非常重要,同时,我们也期待有一天能营造出科幻电影中跟地球一样的太空基地环境,让人类更安全地迈向宇宙深空。
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