通往火星的道路充满了危险。

执行火星任务的宇航员将不得不同时与深空辐射、微重力、以及隔离带来的压力进行长时间的斗争，毕竟，目前到达火星至少需要6个月的时间，而返回地球也需要同样长的时间。

宇航员们必须从生理上和心理上顺利通过这一关。

2019年8月早些时候，在NASA未来太空行动工作组的一次报告中，国宇航局的人类研究项目(HRP)的首席科学家珍妮弗·福格蒂(Jennifer Fogarty)表示，搭载这些宇航员的宇宙飞船“将必须为宇航员提供基本生存所需的一切，甚至更多，因为我们还希望宇航员能够在太空中执行工作，而这份工作对认知能力、身体条件都有着要求。”

许多压力

HRP的任务是确定航天飞行对宇航员的影响，并制定缓解策略。Fogarty说，该项目识别出了五类太空“压力源”，这些“压力源”可以显著影响人类的健康和人类在深空任务中的表现，这五个“压力源”分别是改变的重力场，不利的封闭环境，宇宙辐射，隔离，以及与地球之间的远距离(这意味着地球的帮助在非常遥远的距离之外)。

HRP的科学家和世界各地的其他研究人员正试图控制所有这些压力源，他们正在地球上进行实验，并对国际空间站(ISS)宇航员的心理和身体健康进行仔细监测。

这项工作的长期目标是帮助实现载人火星任务，美国宇航局希望在本世纪30年代末之前完成这一任务。几年前，美国宇航局宇航员斯科特·凯利(Scott Kelly)和宇航员米哈伊尔·科尔尼延科(Mikhail Kornienko)在国际空间站上呆了11个月——大约是通常停留时间的两倍——以帮助研究人员评估长期太空任务的影响(比如火星往返之旅)。

然而，要准确记录这种长时间航行给宇航员带来的伤害是非常困难的。福格蒂说，这是因为航天飞行压力源的累积效应可能是叠加或者是相互交叉的，所以把所有的危险因素放在一个实验环境中几乎是不可能的。

例如，科学家会对地球上的实验室动物进行辐射研究，但是这个实验并不包括微重力这个因素，并且目前也暂时没办法将微重力这个因素加入到实验当中。(国际空间站无法提供深空辐射数据，因为它运行在地球保护磁层内，而在轨道实验室安装辐射发射装置也显然不是个好主意。)

最大的担忧

有一些压力源比其他的压力源要更令人担忧。例如，研究人员和美国国家航空航天局(NASA)官员一直反复强调辐射是火星任务中最大的危险之一。

高强度辐射暴露会增加宇航员晚年患癌症的风险，除此之外它还会带来其他更紧迫的问题。例如，最近的一项研究表明，执行火星任务的宇航员可能会受到高辐射的累积影响，这足以损害他们的中枢神经系统。研究发现，宇航员的情绪、记忆力和学习能力均可能因此受到影响。

Fogarty提到了另一个需要集中研究注意力的问题，那就是与航天飞行相关的神经-眼综合征(SANS)，也称为视觉障碍/颅内压(VIIP)。SANS指的是太空飞行可能给宇航员带来的潜在严重永久视力问题，这可能是由于液体移动增加了颅骨内的压力。

Fogarty说:“目前在近地轨道上，SANS非常容易控制和治愈，但是我们目前对这个疾病机制的了解，还不足以让我们预测SANS在深空探索任务中是否会同样保持这种状态。所以，这是我们正在研究的最为关注的生理领域之一。”

月球是一个试验场

美国宇航局并没有直接去火星的打算。按NASA的计划，到2024年，NASA会先让两名宇航员在月球南极附近着陆，不久之后再在月球及其周围建立长期的可持续人类活动基地。

NASA官员表示，这些任务的主要目的是学习将宇航员送上火星所需的技能和技术。NASA将通过一个名为“阿尔忒弥斯”(Artemis)的项目开展这些太空任务。

阿尔忒弥斯的一个关键部分就是一个名为“门户”(Gateway)的小型绕月空间站，它将会作为月球地表活动的中心。NASA官员说，月球登陆器，无论是机器的还是载人的，都将会通过“门户”下降到月球表面，而在“门户”上的宇航员很可能也会从那里操作月球漫游车。

月球轨道空间站，即“门户”还会进行大量的研究，其中大部分将会在一个真正的深空环境中调查宇航员的健康和表现。Fogarty提到了一种研究策略，这种策略可能对规划火星任务的规划者特别有用——那就是在月球轨道前哨上研究人类组织的小样本。

Fogarty说，对于使用啮齿动物和其他非人类动物作为模型生物的研究来说，这样的研究将会帮助研究人员避开一个影响研究的最大问题，即“可译性”。

“我们要怎样消除老鼠和人类之间的差异呢?这些研究并不是直接适用于人体的，这个问题同样困扰着地球上的医学和研究，”她说。

“但是随着培养皿器官和组织的发明，以及对它们的不断验证，你可以把这些真实的人体组织和人类连接起来，本质上，你可以用这些培养皿概括出人类某些非常复杂的方面，”Fogarty补充道，“我认为，将培养皿模型作为一个有机体模型的话，我们可以真正地了解人类的局限性，并且在理解复杂环境方面取得重大进展。”