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太空微生物威胁与宇航员健康防护策略

泰然健康网
2025-07-28 00:08

01太空微生物威胁

在太空中，多种微生物可能引发严重健康问题，历史事件表明其在宇航任务中造成过实际威胁。一些在地球上无害的微生物，在太空中可能演变为致病微生物，从而对宇航员构成安全威胁。当前，新冠病毒在全球蔓延，截至4月6日16时，全球新冠死亡病例已达67594例，据世界卫生组织统计。有人戏言，国际空间站或许是现今最安全的地方。然而，真是如此吗？尽管人类在漫长的生物进化历程中，多次战胜了天花、脊髓灰质炎、鼠疫、霍乱等致命疫病，但专家指出，在太空的特殊环境下，如微重力与宇宙射线辐射的影响，病毒和细菌等微生物更易乘虚而入，宇航员面临的风险无疑大大增加。

▣ 微生物对空间设备的威胁

微生物对空间设备构成腐蚀和能见度降低等威胁，影响任务进行。微生物在空间站并非无害，反而曾制造多起“事故”。国际空间站内，同样存在着丰富的微生物群落，包括葡萄球菌、肠杆菌、芽孢杆菌和红酵母等四大类。这些微生物中，不少是致病菌，如葡萄球菌、链球菌和微球菌等。其中，表皮葡萄球菌和人型葡萄球菌能引发皮肤和内脏感染；肺炎链球菌则可能导致宇航员罹患肺炎；而变型链球菌，常见于人体牙斑中，是造成宇航员牙齿问题的主要元凶。同时，某些微球菌会寄生于人体皮肤、咽部和眼睛，当宇航员免疫力下降时，可能引发脑膜炎、败血症和关节炎等疾病。

1970年，阿波罗13号任务中，宇航员海斯返回时罹患了严重的尿路感染，经查证，病因系铜绿假单胞菌所致。另有资料显示，1995年3月至1998年6月间，某空间站多次发生微生物感染宇航员的事件，涉及结膜炎、急性呼吸衰竭及口腔感染等病症。2018年，NASA对国际空间站带回的肠杆菌样本进行检测，发现其基因组成与地球上某些具有高度感染力的肠杆菌极为相似。

不仅如此，微生物还对空间站和宇宙飞船的结构材料构成威胁。例如，“和平”号空间站的结构材料因微生物腐蚀而形成凹陷，而“联盟”号飞船的舷窗则因霉菌生长导致能见度和光学性能降低。一项针对空间站舱段材料微损伤的研究也显示，超过半数的微损伤是由微生物污染所引起。

02太空及宇航员免疫力影响

▣ 宇航员免疫力下降原因

在空间站这一全新环境中，微生物和宇航员都面临着前所未有的挑战。宇航员的免疫力在太空中下降受多方面因素影响，包括微重力和心理因素。一些在地球上无害的微生物，在太空中可能转变为致病微生物，对宇航员构成威胁，甚至可能影响任务的正常进行。据航天神舟生物科技集团有限公司空间微生物实验室主任徐侃彦介绍，太空中的微生物会因环境压力发生各种变化，包括空间辐射导致的变异、空间微重力引发的生理生化特性改变等，这些都可能增加其致病性和抗药性。同时，太空中人体的免疫功能下降也是不容忽视的问题，这在非特异性和特异性免疫系统中都有所体现。地面模拟失重效应的实验以及太空中进行的实验均显示，实验动物的淋巴器官出现萎缩，这是导致免疫力下降的重要因素之一。

东南大学医学院免疫学教授王立新进一步阐释了太空环境对免疫系统的影响。他指出，在微重力环境下，免疫细胞的流动动力会发生变化，这可能干扰免疫细胞的正常发育和分布。然而，徐侃彦指出，太空环境中宇航员免疫力下降的原因并非单一。除了微重力等空间环境因素外，工作压力、生物钟紊乱、睡眠质量下降以及孤独感等主观因素也起着重要作用。他特别强调，某些看似休眠的病毒在人体内并非真正失活，而是受到免疫系统的有效压制。一旦免疫力下降，这些病毒便可能被激活，对宇航员的健康构成威胁。

▣ 感冒病毒在太空的挑战

感冒病毒在空间环境中可能变得更危险，影响宇航健康。徐侃彦进一步指出，在太空环境中，感冒等常见病症的后果可能比地面更为严重。感冒病毒的传染性在密闭空间中可能增加，同时人体的免疫力下降也可能导致感冒更难自愈。此外，感冒病毒一旦在空间站发生变异，其传染性和毒性可能进一步增强。

03应对策略与措施

▣ 空间站的预防措施

即便微生物能侥幸进入太空，它们也必须通过人类精心布置的层层防线才能生存下来。发射前和在轨采取严格的灭菌和隔离措施以控制微生物。资料显示，国际空间站的宇航员会定期对舱内进行微生物检测、清洁和消毒工作。航天器内的高效过滤膜会清除空气中的微生物，而水系统中的微生物则通过添加银离子或碘离子进行清除。

▣ 返回地球后的隔离措施

完成任务后的宇航员需隔离以防止潜在生物污染。在确保病毒不会带入太空的同时，宇航员返回地球后也需要经过医学隔离。目前，太空中尚未发现独立于宿主存在的病毒，因此无需过度担忧。然而，火星作为最可能存在地外生物的地外星球，未来的载人火星探测活动需格外注意保护宇航员和地球免受地外生物污染。

今年4月，国际空间站将迎来宇航员轮换，NASA已采取严格措施防止新冠病毒进入空间站。据NASA消息，4月9日将有三名宇航员飞赴国际空间站，他们在进入太空前需经历两周的隔离期等特定健康稳定化步骤。此外，NASA还增强了安全措施，减少与宇航员接触的工作人员数量，并要求所有工作人员必须先经过严格的医学隔离。

NASA医疗工作人员巴茨马诺娃表示，各国航天机构一直致力于防止任何病毒进入国际空间站，并已采取增强版安全措施。考虑到这些措施，新冠病毒进入国际空间站的可能性极小。