我們即將迎來一個全新的太空探索時代，在接下來幾年間，有許多令人興奮的任務即將開展，其中也包括載人登月任務、以及在月面建立永久基地。除了月球之外，還有計劃開展前往火星、甚至更遠處的載人任務。這些對我們將是巨大的挑戰，畢竟前往火星單程就要耗費6至9個月。就算使用核火箭等新型推進技術，也要三個多月才能抵達火星。

除了漫長的旅程中、微引力和輻射給宇航員造成的身心壓力之外，這類任務還要解決後勤方面的挑戰（比如巨大的宇宙飛船、大量物資供應、以及巨額成本等等）。因此作為一種替代方案，人類正在研究休眠技術，讓宇航員在航程中大部分時間都處於睡眠狀態，抵達火星後再開展探索即可。

研究指出，火星任務的主要挑戰在於，既要實現飛船重量的最優化，又要維持宇航員的身心健康。單從物資來看，就要攜帶至少足夠用兩年的食物、水和藥品等必需品。

每位宇航員每天需要30千克物資，除此之外還要考慮太空輻射，以及各種精神和心理上的挑戰。哪裡有生命，哪裡就有壓力。我們採取的策略需要盡可能減少長時間待在飛船中導致的無聊感、孤獨感和攻擊性。

這種策略需要使宇航員進入一種類似哺乳動物冬眠時的狀態，包括降低新陳代謝水平，使生物體進入所謂的“假死”狀態，從而更好地保存能量。在太空飛行的背景下，只要將宇航員的新陳代謝率降低25%，便足以大大減少所需的物資量、以及生活空間的大小。

休眠

圖為宇航員卡拉·巴隆在國際空間站上參加完“睡衣派對”後，在哥倫布實驗艙中休息。

從上世紀80年代開始，休眠技術便已在醫院中得到了採用。通過降低患者體溫，醫生可以降低患者的心率和新陳代謝水平，從而提高長時間複雜手術的成功率。不過，這種方法不屬於主動節能法，也不像真正的生物休眠那樣具有多種益處。

在自然界中，动物会通过冬眠来度过缺少食物的漫漫长冬。在此期间，它们的心率、呼吸等基础功能都会显著降低，体温也会降至接近环境温度的水平。

很多物種都會冬眠，比如緩步類生物、青蛙、以及各類爬行動物，不過其中最著名的當屬熊。人類要想在太空中休眠，熊也許是最好的模仿對象，因為熊的體重與人類差不多，冬眠時體溫僅會下降幾度，並且在進入冬眠狀態前會增加體內脂肪。

不過醫學研究顯示，與熊相比，人類肌肉質量和骨密度更容易流失，發生心臟衰減的風險也更大。研究顯示，熊在結束冬眠後依然很健康，只會損失少量肌肉，只需20天左右便可恢復正常狀態。這說明休眠有助於避免因缺少使用導致的肌肉與骨骼萎縮症，還可以減少組織損傷。

人類體內較低的睾酮水平似乎是一大關鍵因素，因為雌激素在能量新陳代謝的調節過程中發揮著關鍵作用。不同激素在女性和男性體內的平衡情況、以及它們在調節新陳代謝中的作用說明，女性似乎更適合開展這類任務。

休眠艙

國際空間站上的睡眠方式。

要想實現深空休眠技術，工程師需要打造具有微調功能的軟殼休眠艙，為宇航員提供安靜、低光照、高濕度、低溫（10℃以下）的休眠環境。宇航員也需要穿著特殊的服裝，避免身體過熱；還要穿戴各種傳感器，用於監測身體姿勢、體溫和心率。

每個休眠艙都需要由水艙包裹，在宇航員休眠時提供防輻射保護。在此期間，人工智能會維持宇宙飛船的正常功能，並在出現異常或緊急情況時將宇航員喚醒。休眠將在深空飛行過程中保護宇航員不受輻射傷害。一旦離開了地球磁場，宇宙中的高能粒子便會對人體造成傷害，導致細胞死亡、輻射病或癌症。飛船上搭載的計算機除了要監控電力消耗情況、執行自動駕駛之外，還要使飛船性能維持在最佳狀態，直到宇航員醒來。

NASA也開展了一些類似的研究項目，與亞特蘭大航天公司 SpaceWorks合作研究休眠技術的長期潛力。這些針對深空任務開展的休眠技術研究也許在醫療行業也有用武之地。

如今已是21世紀，科幻片中描述的場景也許不日即可變成現實，比如宇航員從“冷凍艙”中醒來，解決各種與任務相關的問題。而在地球上，人為誘導的休眠也可能變為治療重病或重傷的常見醫療手段，為醫生提供更多的治療時間。

這項技術也許不僅能用於行星際飛行，甚至有朝一日還能用於恆星際旅行！考慮到恆星際飛行的距離、以及推進技術存在的局限，載人星際任務可能要耗時數個世紀、乃至數千年，才能抵達距我們最近的恆星。假如未來的人類想嘗試星際旅行，但推進技術又沒有取得重大突破（或者成本太高難以承擔），也許就只能藉助於休眠技術了。（葉子）