当美国宇航局（NASA）的 “阿尔忒弥斯 1 号”（Artemis 1）任务本月晚些时候发射前往月球时，猎户座（Orion）飞船上将有两个特殊的乘客：Helga 和 Zohar。
这对实际上是模拟人体躯干的假人，称为“体模”，它们模仿了医院的训练工具，并由模仿成年女性的骨骼、软组织和内脏的材料制成。它们是与以色列航天局和德国航空航天中心合作的产物，并配备了传感器，可以绘制出全身的辐射暴露水平。Zohar 特别将穿戴一件辐射防护背心，旨在保护未来“阿尔忒弥斯”任务的真正宇航员——包括将首批登上月球的女性。
上一次人类踏足月球，甚至飞出近地轨道，还是在 1972 年的阿波罗计划（Apollo program）结束时。那时，美国的宇航员队伍 还没有招收女性。这种情况在 1978 年第一批美国女性宇航员候选人被选中后才发生改变，其中就包括 年轻的 Sally Ride。
如今，NASA 的宇航员队伍更加多元化。但由于该领域数十年的男性主导地位，指导他们安全规程的数据并未反映出这一点。因此，NASA 及其合作伙伴正在开展新的实验，以了解不同人体对太空极端环境的反应——并最好地支持所有宇航员安全地完成他们的工作。
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“我们站在巨人的肩膀上，我们已经取得了很大的进步。但要理解[宇航员之间的生物学细微差别]，还有很多工作要做，”太空健康转化研究所（Translational Research Institute for Space Health）首席科学官 Jennifer Fogarty 说。该研究所由 NASA 人类研究计划（Human Research Program）支持，由贝勒医学院（Baylor College of Medicine）领导。她说，目标是为宇航员打造太空飞行工具和医疗方案，“围绕人体，赋予其完成预期工作的能力，并降低与身体发生冲突的可能性。”
零重力下的损耗
为了寻找规律，Fogarty 等研究人员一直在收集关于性别差异可能如何影响宇航员在太空中的健康的数据。然而，她说，迄今为止，关于女性身体对太空极端环境反应的研究“非常有限”。到目前为止，已有超过 600 人进入太空；其中女性不足 100 人。Helga 和 Zohar 等工具可以帮助收集数据，而不依赖于历史趋势。
从科学上讲，由于某些特征可能仅仅是由于个体差异，因此根据这些数字推断出可信赖的性别差异或性别特定医疗保健趋势是很困难的。例如，当一名女宇航员于 2020 年在国际空间站（ISS）上出现血栓时，促使人们调查使用激素避孕药来控制月经周期是否会增加太空飞行期间血栓的风险。该年晚些时候对 38 次女性宇航员飞行进行的一项审查得出结论，不会。但考虑到样本量如此之小，以及激素避孕药相关的血栓多么罕见，这个问题仍然悬而未决。
Fogarty 说，在某些方面，女性在太空飞行中已证明特别“有韧性”。例如，男性宇航员的视力似乎比女性宇航员更容易受到零重力下视神经周围肿胀的影响。但根据 2014 年的一项研究，女性宇航员返回地球后，在直立耐受性（长时间站立而不晕倒的能力）方面，经历的程度更高。
来自太空的辐射中毒
除了短期状况和身体变化，太空人类健康的大部分焦点都集中在暴露于来自恒星和银河系爆炸的宇宙辐射。Fogarty 说，我们目前拥有的大部分数据来自对啮齿动物的实验室研究或对原子弹幸存者的观察：数据显示，女性幸存者比男性幸存者更容易患肺癌。
由于女性似乎比男性承受更多的辐射损伤副作用，NASA 最近更新了可接受的暴露水平标准，使其统一化，将所有宇航员的暴露剂量限制在之前 35 岁女性的允许剂量水平。
然而，银河宇宙射线与核武器辐射不同。首先，在核事故或战争中，辐射是二维的，这意味着某些器官可能比其他器官受到更多辐射。但 Fogarty 说，在太空中，辐射“被认为是无处不在”——你从各个方向都暴露于辐射。一些计算表明，月球上的辐射暴露率大约是国际空间站（ISS）宇航员所经历辐射率的 2.6 倍。即便如此，在国际空间站上的一周内，宇航员所受的辐射量就相当于人类在地面上一年所受的辐射量。
由于太空中的辐射来自四面八方，设计像宇航服或防护背心这样的物理屏障可能很棘手。这使得了解所有人体器官如何受到辐射暴露的影响变得很重要——无论它们是性别特定的生殖器官还是其他器官。
这就是 Helga 和 Zohar 的用武之地。这些女性“体模”是 Matroshka AstroRad 辐射实验（MARE）的一部分。它们内部有一个由 10,000 个无源传感器和 34 个有源辐射探测器组成的网格，将收集数据，帮助研究人员了解身体哪些部分在太空飞行中与电磁波接触最多。一些器官可能受到其上方软组织层的保护，而另一些则可能不受保护——这将有助于工程师构建更具针对性的系统，以保护身体最易受辐射损伤的区域。
“除了在生物学效应方面区分男性和女性之外，我们还将获得不同身体器官之间的差异。例如，大脑和子宫之间的差异，”NASA 约翰逊航天中心 MARE 科学团队负责人 Ramona Gaza 在本周的新闻发布会上说。
这对躯干不会是“阿尔忒弥斯 1 号”任务中唯一一项旨在研究辐射影响的实验。任务中还将有一套活体生物，包括酵母、真菌、藻类和植物种子。在一项名为“生物探测器”（BioSentinel）的 NASA 项目中，猎户座飞船将释放一颗立方体卫星到月球轨道，携带酵母细胞，以测试这些生物在深空环境中如何生存。
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总共有 10 颗立方体卫星将随“阿尔忒弥斯 1 号”任务发射：其余的将研究月球环境的各个方面，这些方面对于未来人类月球旅行的安全至关重要。它们包括研究空间天气和太阳辐射爆发的工具，绘制月球表面水冰储量的地图，以及来自日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）的一个小型着陆器。
Helga 和 Zohar 也不会是“阿尔忒弥斯 1 号”任务中唯一的“乘客”。除了一个毛绒玩具绵羊外，它们还将与一个装备了传感器的人体模型一起，用于测量飞行期间月球周围环境的各个方面，包括辐射暴露。虽然 Helga 和 Zohar 不会穿宇航服，但Moonikin Campos 指挥官将穿着第一代猎户座生存系统（Orion Crew Survival System），这是真正的宇航员返回月球时将使用的装备。
