為研究太空輻射對女性影響，“阿爾忒彌斯一號”攜帶人體模型

·到目前為止，關(guān)于女性身體如何應(yīng)對太空極端環(huán)境的研究 “相當有限”。像Helga和Zohar這樣的人體模型有助于收集數(shù)據(jù)。

· 由于輻射來自太空的各個方位，設(shè)計像宇航服或保護背心這樣的物理屏障可能很棘手。這使得了解所有人類器官如何受到輻射暴露的影響變得非常重要，而不只是特定性別的生殖器官。

當美國宇航局（NASA）的“阿爾忒彌斯一號”任務(wù)發(fā)射到月球時，獵戶座太空艙上將有兩名特殊的乘客：Helga和Zohar 。 

Helga和Zohar是兩個人體模型，模仿人體骨骼、軟組織和成年女性的內(nèi)臟器官制成，靈感來自于醫(yī)院的培訓(xùn)工具，由以色列航天局和德國航空航天中心合作制成。“她們”身上攜帶傳感器，可以繪制整個身體的輻射暴露水平。Zohar將穿上防輻射背心——旨在保護未來參加阿爾忒彌斯任務(wù)的宇航員，包括第一名登月的女性。

人體模型Zohar穿著背心，Helga會坐在她后面。

人類最后一次踏上月球、超越低地球軌道還是在1972年阿波羅計劃結(jié)束時。當時美國宇航員隊伍不接納女性，直到1978年第一批美國女宇航員候選人入選，情況才發(fā)生了變化，但幾十年來男性在這一領(lǐng)域仍占主導(dǎo)地位。因此，美國宇航局及其合作者正在啟動新的實驗，以了解不同的人如何應(yīng)對太空的極端環(huán)境，并使所有宇航員能夠安全地完成工作。

“我們站在巨人的肩膀上，并且已經(jīng)取得了很大的進步。但在了解‘宇航員之間的生理細微差別’方面仍有很大的進步空間。”空間健康轉(zhuǎn)化研究所（Translational Research Institute for Space Health）的首席科學(xué)官詹妮弗·福加蒂（Jennifer Fogarty）說。該研究所由美國宇航局“人類研究計劃”支持、貝勒醫(yī)學(xué)院（Baylor College of Medicine）領(lǐng)導(dǎo)。

零重力下的損傷

為了尋找模型，福加蒂等研究人員一直在收集關(guān)于性別差異影響宇航員在太空中健康的數(shù)據(jù)。她說，到目前為止，關(guān)于女性身體如何應(yīng)對太空極端環(huán)境的研究 “相當有限”。迄今為止，已有600多人在太空中行走，其中只有不到100人是女性。像Helga和Zohar這樣的人體模型有助于以一種不依賴歷史趨勢的方式收集數(shù)據(jù)。

很難根據(jù)這些數(shù)字推斷出可靠的性別差異或特定的性別健康趨勢，因為有些特征可能只是個體差異。例如，2020年一名女宇航員在國際空間站出現(xiàn)血凝塊，促使人們調(diào)查使用荷爾蒙避孕藥來控制月經(jīng)周期，是否會增加太空飛行時產(chǎn)生血凝塊的風險。當年晚些時候發(fā)表的對38名女宇航員的研究表明，兩者并不相關(guān)。但是考慮到如此小的樣本量以及與荷爾蒙避孕藥相關(guān)的血凝塊是多么的罕見，這個問題仍然沒有答案。

福加蒂說，某種程度上，女性已經(jīng)被證明在太空飛行中特別有“復(fù)原力”。例如，男宇航員的視力似乎比女性宇航員更容易受到零重力下視神經(jīng)周圍腫脹的影響。但是2014年的一項研究統(tǒng)計表明，女宇航員在回到地球后有更高概率出現(xiàn)直立性不耐受（無法長時間站立而不暈倒）。

太空輻射中毒

除了短期狀況和身體變化之外，對太空中人類健康的很多關(guān)注都集中在暴露于宇宙輻射上。“我們目前擁有的大部分數(shù)據(jù)來自于對嚙齒動物的實驗室研究或?qū)υ訌椥掖嬲叩挠^察。”福加蒂說，這種模型顯示，女性幸存者比男性幸存者更容易患上肺癌。 

由于女性似乎比男性遭受更多輻射傷害的副作用，美國宇航局最近更新了其可接受的暴露水平，將允許劑量限制在以前用于35歲女性的標準內(nèi)。

然而，銀河系宇宙射線與核武器輻射不同。首先，在核事故或戰(zhàn)爭行為中，輻射是二維的，這意味著某些器官可能比其他器官受到更多輻射。但是在太空中，輻射是“無所不在的”。福加蒂說：“你會全方位地暴露在輻射中。”有數(shù)據(jù)表明，月球上的輻射暴露率比國際空間站（ISS）上的高約2.6倍。即便如此，宇航員在國際空間站一周所受到的輻射量，也與人在地面上一年所受的輻射量相當。

由于輻射來自太空的各個方位，設(shè)計像宇航服或保護背心這樣的物理屏障可能很棘手。這使得了解所有人類器官如何受到輻射暴露的影響變得非常重要，而不只是特定性別的生殖器官。 

作為Matroshka天文輻射實驗（MARE）的一部分，Helga和Zohar的內(nèi)部有一個由10000個被動傳感器和34個主動輻射探測器組成的網(wǎng)格，這些設(shè)備將為研究人員收集數(shù)據(jù)，了解在太空飛行期間身體的哪些部分與電磁波接觸最頻繁。一些器官可能受到軟組織層的保護，而其他器官可能沒有。這將幫助工程師建立更有針對性的系統(tǒng)，以保護身體中最脆弱的器官免受有害輻射的影響。 

“除了解到男性和女性之間的生理影響差異外，我們還將得到不同身體器官之間的差異。例如大腦和子宮之間的差異。”美國宇航局約翰遜航天中心MARE科學(xué)小組負責人拉蒙納·加沙（Ramona Gaza）在近期的一個新聞電話會議上說。

除這兩個人體模型外，“阿爾忒彌斯一號”任務(wù)還將進行其他輻射研究。實驗中還將有一系列活的生物體，包括酵母、真菌、藻類和植物種子。在美國宇航局一個名為BioSentinel的項目中，獵戶座太空艙將釋放一個攜帶酵母細胞的立方體衛(wèi)星進入繞月軌道，以測試生物體在深空環(huán)境中的生存情況。

Helga和Zohar不是“阿爾忒彌斯一號”上僅有的“乘客”，還有一個男性人體模型。該模型配備了傳感器，用于在飛行期間測量月球周圍的環(huán)境，包括輻射暴露量。

來源： https://www.popsci.com/science/artemis-moon-female-astronaut-health/