如果人类光凭身体强度在太空中生存是什么概念?

如果人类光凭身体强度在太空中生存是什么概念?

赵泠,遗迹是曾经讴歌繁荣的生命留下的缺页的梦。

以最低标准实现题目的要求不需要添加多少强度,没什么特别的概念,不提供比现在强的破坏力。

当然,你可以任意添加超过需求的能力,例如一步到位地将人体改成一群奇点。这大大超过现在能想象的技术。

NASA 研究认为,全身或头部暴露在近地轨道的太空中的人约能存活 90 秒,最初 9~11 秒里可以保持清醒,在 30 秒内获救基本不会受到永久伤害。主要死因是减压导致的缺氧损伤,而不会“身体爆裂”或“血液沸腾”或“冻死”。

  • 人体不会因为这点压力差而爆裂,不过要是试图憋气,肺泡可能被气体压力破坏而致命。
  • 血管里的血液仍然受到身体给予的压力,不会沸腾。
  • 体表的水(如唾液、眼泪、汗)低压沸腾不会造成实际伤害。
  • 暴露在太空中,人体可以比平时明显肿大,但在压强恢复后症状会很快消退。
  • 人的身体在太空中散热其实非常缓慢,如果有加压充气的宇航服保护,还需要安装散热系统来避免中暑。

题目称不考虑需要呼吸,那么现在的人体在短期面临的主要问题是散热肿胀,可以添加额外的散热构造(例如从肩胛骨长出有大量细小血管通过的薄片)或降低代谢率,可以硬化表皮或添加皮内成骨、搞成龟壳那样的外骨骼。若要长期生活,应修改循环系统来适应微重力或在轨道上部署离心机来转自己,并引入生物辐射屏蔽和更强的 DNA 修复、受损细胞清理与替换功能。

可以参照:

深空辐射会对大脑造成损伤吗?对雄性老鼠有影响雌性却没有,你知道这是为什么吗?

等效人体实验:

1960 年 8 月 16 日,美国飞行员 Joe Kittinger 在使用开放式吊舱上升到 102800 英尺(31133 米)高度的过程中右手的手套加压出了问题。他决定继续任务。他的右手很疼并暂时失去了功能,但在回到低海拔后很快恢复正常。

1965 年,NASA 在真空舱测试宇航服时发生失压,测试人员暴露在低于 1psi 的低压中,于 14 秒后昏迷,15 秒后真空舱被重新加压,测试人员很快恢复知觉。

动物实验:

1965 年,德克萨斯空军基地做了将狗暴露在接近太空的低压下的实验,发现暴露 90 秒的狗可以生还,暴露 120 秒以上则死亡。生还的狗由于排气而大小便失禁、呕吐、暂时昏迷,但在正常压强下 10 到 15 分钟就能自己行走,数分钟后感官也会恢复,没什么后遗症。耳膜并不会在这种情况下破掉。

1965 年、1967 年,NASA 两次做了将黑猩猩暴露在接近太空的低压下的实验,发现黑猩猩能在 210 秒的暴露后生还。有 1 只暴露了 180 秒的黑猩猩出现后遗症(认知缺陷),有 1 只黑猩猩似乎死于心脏骤停。你可以在这里看到 1965 年实验的报告[1]

生物辐射屏蔽:

斯坦福大学和北卡罗莱纳大学的研究团队探讨了使用切尔诺贝利核电站防护墙内的辐射合成真菌来屏蔽宇宙线的可行性。根据在国际空间站上进行的为期一个月的试验,1.7 毫米厚的一层球孢枝孢菌(Cladosporium sphaerospermum)可以阻挡 2.17±0.35% 的辐射。在与火星土壤合用的情况下,9 厘米厚的真菌 - 土壤可以阻挡火星基地受到的绝大部分辐射。考虑到真菌是生命体、允许人们携带少量真菌到火星上再加注营养物质来培养,可以省略大量的辐射屏蔽材料。

A Self-Replicating Radiation-Shield for Human Deep-Space Exploration: Radiotrophic Fungi can Attenuate Ionizing Radiation aboard the International Space Station

这听起来仿佛外星异种的球孢枝孢菌,其实是十分常见的真菌,世界性分布,在许多地方的室内·室外空气里都可以找到[2],也许你身上还沾着它的孢子。让人体所有活细胞具有这种真菌的辐射耐性不会产生特殊的破坏力。