杂志汇太空探索

北京时间3月2日12时25分，3名航天员从国际空间站返回地球，其中美国航天员斯科特·凯利和俄罗斯航天员米哈伊尔·科尔年科执行了一项长达340天的实验任务，这是自1999年以来人类持续时间最长的太空飞行。

一项为期三年的任务

在340天的在轨飞行中，国际空间站上同期进行了大约400项科学研究，凯利参与了其中一部分工作，包括诸如抽血、尿样采集、唾液样本收集、电脑测试、记录日志、照料植物种植设施的两株作物、眼部扫描、超声波扫描、使用太空杯、运转“索菲亚”机器人卫星、测量声音、协助配置部署立方体卫星、测量辐射、穿上负压裤来参与体液转移的研究、记录他的睡眠情况等。此外，凯利和其他5位航天员还有常规的空间站维护工作，全年凯利进行了3次太空行走。

这是一项为期3年的研究项目，也是首次在长期太空飞行任务中开展基因研究。早在上天前1年，斯科特·凯利和米哈伊尔·科尔年科就参与了这项研究。科学家们采集了两位的血液、尿液、唾液以及其他样本，获得了基础数据。在太空的340天里，他俩也被采集了同样的样本。返回地球后，针对他俩的采样还将持续一年或更久。

科学家们在斯科特· 凯利和米哈伊尔·科尔年科返回地球后就开始分析来自他们的数据，而我们要看到研究成果的最终发表，则可能要等待少则6个月，多则6年。科研过程需要时间，处理一年期任务的所有研究数据也不是小菜一碟。另外，有些采自他俩的血液、尿液与唾液样本一直储存于空间站冰库，然后会随“龙”飞船返回地球。

凯利在天上要接受各种测试

使用胡萝卜防止坏血病

到达火星的最大障碍包括人类如何承受长期的太空飞行，并保持良好健康状态，以及维持火星任务全程的各项能力。科学家们已经掌握了人体在6个月微重力环境下的可靠数据，但超出这个时间段还没有什么有价值的数据。一项火星任务大约持续三年，其中大约一半时间花费在路上，一半时间待在火星上。在微重力环境下生活12~16个月后，人体的视觉与骨骼会受到怎样的影响？该采取何种措施来降低或减轻飞航天员在往返火星飞行途中的相关风险？研究人类去火星旅行将面临怎样的挑战，这是斯科特·凯利和米哈伊尔·科尔年科参加的太空连续飞行340天试验的价值所在。

凯利是美国连续太空飞行时间最长的人，并已成为太空累积停留时间最久的美国人，但这不是人类首次达到这个目标。此前，有4个人在地球轨道或单次任务中停留一年或更久，他们都是在 “和平”号空间站上创下的记录，证明人类能够在太空生活与工作长达一年或更久。俄罗斯航天员弗拉基米尔·季托夫与马萨·马纳罗夫在1987年12月至1988年12月完成了一项持续366天的任务。在1998年8月至1999年8月间，俄罗斯航天员谢尔盖·阿夫杰耶夫在在和平号上停留380天。最长时间的记录保持者是航天员瓦列里·波利亚科夫，他从1994年1月至1995年3月间，在“和平”号空间站上待了437天，并保持着太空持续停留时间最长的历史记录。

酷爱拍照的凯利

凯利自行打预防针

凯利拍摄的地球夜色

在忍受数月袋装与罐装食品以及用吸管饮水后，回归地球后最好的庆祝是品尝美食。在空间站停留期间，航天员的食物摄入量是受到监督的，仅仅提供他们正好所需的营养。长期驻留的菜单虽然会有一定的选择余地，但无法与家乡美食媲美。航天员从返回舱出来后通常会得到一片水果或黄瓜，与此同时他们将开始一些初始的健康检查。

你可能听说过这样的短语：“非用即失”。长期生活在微重力环境下，人体的肌肉与骨骼会萎缩。航天员在太空有一套丰富的健身方法来抵御这些影响，返回地球后，他们会继续进行力量训练与调理。他们着陆后立即参与了现场测试（全称“长时间太空飞行后的功能性感知运动性能的恢复测试”）。凯利回到休斯顿航天中心后还将参加功能性任务测试，以评估人体在微重力环境下生活如此长时间后有何反应。弄清航天员们在长期的太空飞行后如何恢复，是计划外太空任务时非常关键的一环。

在此次任务中，凯利显得很独特的一点是，他有一个双胞胎哥哥叫马克，是一名退役航天员。哥俩参与了一组由大学、公司与政府实验室共同投资的天地对比孪生兄弟研究，凯利在太空停留期间，马克被当作人为控制器。孪生兄弟研究由10项不同的实验组成，这些实验聚焦于人类生理学、行为健康学、微生物学/微生物组以及分子/分子组学，各项实验互相协调并数据共享。

国际空间站的特点就是国际性。这项一年期的任务体现了国际合作的精神，各国将一道为尽可能降低人类长时间太空任务的风险而付诸努力。采集自斯科特· 凯利和米哈伊尔·科尔年科的数据将会在美国、俄罗斯和其他国际伙伴之间分享。这些合作将更快速地增加人类在太空探险时必要的生物医学知识，降低成本，改善工作过程与程序，并且提高未来空间站任务的效率。

此次任务及其研究的完成，将为其他长期太空任务提供决策与计划的参考信息，应用范围不仅仅局限于国际空间站，还可能是建立月球基地，或者前往火星的任务。