月球医学:阿尔忒弥斯1号发射为最终边疆的医疗奠定了基础

阿波罗任务有一个医疗附件包，里面有医疗用品、药物和小型医疗设备，其中包括压缩绷带、粘合剂绷带、口腔温度计和穿在宇航服下面的生物医学设备，用来测量宇航员的心电图和心律。在确定月球医疗系统所需的能力时，您会考虑哪些因素?

这个问题的答案在很大程度上取决于任务的具体细节。我们将人类航天飞行的危险分为五类:与地球的距离、隔离和限制、辐射、改变的重力场以及敌对和封闭的环境。这些危险相互作用，使宇航员面临多种疾病的风险。有些是我们在地面上可能会看到的疾病，比如阑尾炎，还有一些是太空飞行所特有的，比如航天相关神经眼综合征．

这些情况的可能性和后果取决于任务的持续时间、航天器或栖息地的设计、宇航员从事的活动类型以及任务的地点，后者会影响引力场和医疗后送时间。我们使用大型计算模型来解释任务特征，以产生所需临床能力的初步估计，然后由飞行外科医生和其他临床专家进行细化和最终确定。

阿尔忒弥斯医疗系统将需要整合猎户座、网关和人类着陆系统的能力。NASA的飞行外科医生正在评估基于航天器和任务设计的全套诊断和治疗能力，包括系统限制。此外，研究人员正在研究宇航员和飞行外科医生如何记录医疗系统在执行任务期间产生的信息，以及如何将这些信息传回地球。

在阿波罗太空计划期间，有一些值得注意的医疗问题。这些症状包括感冒、尿收集装置引起的皮疹、眼睛刺激、脱水、心律失常和肌肉拉伤。我们从这些例子中学到了什么，在我们准备回去的时候可以发挥作用?

当我们计划未来的登月任务时，我们会参考之前所有人类太空飞行经验的数据，尤其是阿波罗任务，因为该任务与未来的阿尔忒弥斯任务最相似。我们还从国际空间站(ISS)积累了丰富的知识，在那里我们了解了更多关于太空飞行对人体长达6到12个月的任务的影响。

有一篇关于"阿波罗的生物医学成果”。举个简单的例子，在阿波罗13号上长时间佩戴尿液收集装置导致一名宇航员尿路感染，并可能导致败血症。这导致猎户座计划和门户计划都包括一个厕所。

国际空间站上装载着必要的设备和药物。我们了解到国际空间站上的治疗可以带到月球上，还有什么额外的措施需要采取?

国际空间站提供了关于人体在太空中6到12个月的反应的宝贵知识。这有助于我们识别常见的在太空中发生的疾病，并学习如何治疗它们．这些流行病学数据有助于我们为航天器设计医疗系统。然而，国际空间站和月球之间有重要的区别。

最明显的是，月球栖息地将在月球表面，宇航员将在地球引力的六分之一左右的环境下工作。增加在月球表面的太空行走可能会使宇航员遭受创伤的风险更高。他们还将暴露在月球尘埃中，这肯定是一种接触刺激物，可能是一种过敏原。医疗后送时间也有很大不同。从国际空间站，宇航员可以在几小时到一天的时间内返回地球。由于到月球的距离和“门户”号宇宙飞船的轨道，将受伤的宇航员疏散回地球可能需要长达两周的时间。

如上所述，尽管在地球上进行了几个月的训练，但在阿波罗任务期间，月球引力给几名宇航员带来了一些意想不到的问题(例如摔倒、肌肉拉伤、平衡问题)。现在我们对月球表面的“现实生活”挑战有了更多的了解，目前正在进行什么样的测试/训练?

这个问题的关键在于太空服的改进计划。阿耳特弥斯计划使用的宇航服将比以前的宇航服允许更大的关节活动。下一代表面探索太空服的原型已经在微重力模拟器(使用名为ARGOS的系统以及NASA泳池设施中的中性浮力实验室)和NASA约翰逊航天中心的模拟行星表面进行了测试。

每次太空任务的医疗需求是如何确定的，宇航员有什么样的安全协议?

阿尔忒弥斯计划涉及的任务随着时间的推移而增加持续时间和复杂性。目前计划用于首次登月的阿耳特弥斯三号，将有两名宇航员在月球表面停留大约一周。确定一项任务的医疗能力需要了解具体医疗条件的可能性和后果以及航天器的限制。特别是质量是极其有限的。在阿波罗计划中，登月舱中创可贴的数量必须减少，以帮助保持飞行器在其质量限制内。世上没有免费的午餐——更多的药物意味着更少的燃料或更少的备件。工程师使用一种称为交易空间分析的过程来理解“交易”一种能力进入或退出系统是如何影响风险和约束的。

宇航员的健康状况受到密切监测。NASA在执行任务之前、期间和之后都有一个标准的健康筛查计划。在执行任务期间，医疗系统的诊断和治疗能力旨在及早解决问题。航天器和宇航服设计有冗余层，以最大限度地减少灾难性系统故障的可能性，并保护宇航员免受发射和着陆过程中存在的任何动态力的影响。太空行走的目标、任务和设备在设计时也考虑到了安全性，以减少受伤的几率。

鉴于此，医疗能力可以量身定制。例如，在执行任务期间，需要对轻伤进行表面手术比需要执行复杂的手术更有可能。

在阿尔忒弥斯1号任务期间，医务人员将寻找什么?

航天器的整体功能是支持人类健康和性能所必需的，并确保设计满足支持人类的要求。我们将从阿耳特弥斯1号收集多个领域的数据，包括用类人人体模型了解辐射环境，在整个任务过程中使用麦克风捕捉航天器内的声音水平，并使用加速度计了解整个发射和着陆过程中航天器上的引力。隔热板的性能是阿尔忒弥斯1号任务的主要目标，目的是证明它将保护宇航员免受重返大气层时产生的热量的影响，这种热量将大约是太阳表面温度的一半。

去月球如何帮助我们为人类最终的火星任务做准备?

我们对人类在正常地球重力下的健康和表现有很多经验，由于人类连续在国际空间站工作了20多年，我们也对身体在长时间失重状态下的反应有了更好的了解。我们缺乏中间所有点的重要数据。阿尔忒弥斯任务将让人类在月球表面工作数月，月球表面的重力约为地球的六分之一。这为我们提供了一个介于0g和1g之间的额外数据点，以便更好地理解每个身体系统对不同引力场的反应。响应可能是线性的、指数的，或者在某一点上趋于平稳，并且每个系统可能不同。阿尔忒弥斯将帮助我们回答这个问题。