自阿波罗计划结束以来,人类正准备再次前往月球,并将任务目标从“到访”升级为在月球表面连续生活和工作数周、数月甚至更长时间。美国国家航空航天局(NASA)推进的“阿尔忒弥斯”计划,旨在从月球南极区域起步建立前哨站,推动形成持续的人类月面存在。
“阿尔忒弥斯”计划采取分阶段实施。2022年,“阿尔忒弥斯I”任务完成无人绕月飞行,验证太空发射系统(SLS)火箭与“猎户座”飞船的集成飞行能力。NASA于2026年4月1日发射“阿尔忒弥斯II”,执行为期10天的载人绕月任务,搭载4名宇航员。这也是SLS与“猎户座”的首次载人飞行,任务重点在于验证生命维持系统、导航、热防护以及深空操作在载人条件下的安全运行。NASA表示,在宇航员实现月面长期驻留前,首先需要证明往返月球的飞行过程具备可靠性。

除早期飞行验证外,NASA的长期规划还包括在月球表面建设基地。据披露,NASA计划在月球表面基地投入200亿美元(约合150亿英镑),以支持可重复、并逐步延长的月面停留,并将相关经验用于提升地球之外的可持续运行能力,为未来火星任务积累条件。
月面环境对健康的综合挑战
长期驻留月球将使宇航员暴露在多种叠加压力之下,包括约为地球六分之一的低重力、长期宇宙辐射、极端温度变化、有毒月尘、隔离环境、睡眠—觉醒节律紊乱以及长期禁闭等。

与低地球轨道任务不同,月球乘员大部分时间处于地球磁场保护之外,辐射暴露水平更高。相关风险包括DNA损伤、免疫功能受影响,并可能以不易察觉但潜在严重的方式影响大脑与心血管系统。
低重力同样会改变血液、氧气与体液在体内的分布与流动。微重力条件下,血液、氧气和葡萄糖向大脑输送可能受到干扰,随着时间推移,神经与血管功能障碍风险或上升。相关研究强调,需要从“空间整合组”的角度评估风险,即将大脑、心脏、血管、肌肉、骨骼、免疫系统与代谢等系统在太空条件下的相互作用作为整体考量,因为单一系统的变化可能引发连锁反应。

NASA指出,部分与太空相关的生理变化可能在早期并不明显,宇航员主观感觉良好,但并发症可能在体内逐步累积,并在数月甚至数年后显现。因此,NASA在“阿尔忒弥斯”科学战略中强调长期生理监测与人类风险缓解的重要性。
对策:锻炼、营养、人工重力与辐射防护
在风险管理方面,NASA及相关研究将“空间对策”视为维持宇航员健康的关键工具。锻炼仍是核心手段。在国际空间站,宇航员通常每天进行约两小时锻炼,以维持肌肉质量、骨密度与心血管功能。由于月球属于部分重力环境,锻炼系统需要重新设计,地球环境下的负载方式并不完全适用。

营养同样被视为重要对策。饮食结构会影响骨骼健康、肌肉维持、免疫韧性,甚至影响机体对辐射的反应。相关观点认为,面向长期月球任务,基于个体生理差异制定的个性化营养策略,可能比统一菜单更具意义。
人工重力也在探索之中。短半径离心机可在短时间内为宇航员提供更高重力负荷,可能有助于稳定心血管与神经血管系统,但该方法仍处于实验阶段。
辐射防护方面,方案强调多层防御,包括利用月壤构建栖息地屏蔽、太阳风暴预警系统,以及在高风险时段通过操作策略限制暴露。
此外,相关策略强调“主动”而非“被动”的健康管理:通过持续生理监测、可穿戴传感器与数据分析,任务团队可更早识别预警信号,并在问题扩大前介入。
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