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  • 1 # 科技領航人

    許多有關太空電影中的太空旅行,看起來合情合理,充滿夢幻色彩。然而,在現實生活中唯一能體驗太空旅行的人是宇航員。他們見證了大多數人夢寐以求的太空奇觀和太空景象。他們從完全不同的角度看待地球,在我們稱之為太空的無盡黑色“畫布”上漂浮。

    圖注:太空旅行的宇航員

    在他們所有獨特的經歷中,宇航員們也報告說,他們目睹了奇怪的閃光。這些閃光實際上是太空輻射的結果。是的,輻射這個詞本身就足以讓人感到恐懼,但一旦進入"太空"只會使它更加令人生畏和可怕。科學家認為,暴露在這些奇怪的閃光中(太空(宇宙)輻射)傷害宇航員眼睛,容易患白內障。

    什麼是白內障?

    白內障是由晶狀體混濁引起的眼病。 眼晶狀體將影象(光)聚焦在眼睛後部的視網膜上。在視網膜上,光被轉換成神經訊號,然後被髮送到大腦。大腦處理這些神經訊號並識別我們眼前的影象/物體。但是,在白內障的情況下,由於混濁,晶狀體無法將清晰的影象聚焦到視網膜上,導致視力不清晰或視力下降。

    白內障晶狀體渾濁會導致視力模糊

    眼睛會因各種原因變得模糊不清。最常見的原因是衰老,但其他原因包括創傷和暴露於輻射;有的人天生白內障,從出生就患有白內障疾病!白內障的症狀包括視力模糊、光敏、在光源周圍看到光暈,褪色等。

    宇航員在太空中目睹的閃光是什麼?

    第一批登陸月球的人尼爾·阿姆斯特朗和小埃德溫·奧爾德林報告說,他們在執行任務的過程中看到一些奇怪的光閃爍。他們報告說,即使閉上眼睛,他們也看到了閃光。很奇怪,對吧?閉上眼睛,怎麼能看東西?

    阿波羅11號宇航員登月報告說看到奇怪的閃光

    多年來,研究人員和科學家已經發現阿波羅11號宇航員經歷的閃光是太空(宇宙)輻射。在我們更深入的研究太空(宇宙)輻射之前,讓我們先定義什麼是一般輻射。

    簡單地說,輻射是波或亞原子粒子以高速運動的形式傳輸的能量。我們每個人每天遇到多種型別的輻射。太陽的輻射,俗稱紫外線輻射。微波爐中的微波、火爐或附近火災的熱量、牙醫的X光片、揚聲器的聲波等都是不同型別的輻射。

    圖注:輻射分為電離和非電離輻射。電離輻射是有害的,而接觸非電離輻射不會造成太大的傷害。

    輻射分為兩種型別:電離輻射和非電離輻射。電離輻射攜帶的能量超過 10 eV (1 eV = 1.6022×10^(-19)焦耳),被認為是有害的。它們包括α、β和γ輻射,以及X射線和宇宙輻射。另一方面,非電離輻射沒有足夠的能量造成危害,例如聲波、微波等。

    太空輻射(宇宙輻射)

    太空輻射通常被稱為宇宙輻射。在地球大氣層外和太空發現的所有型別的輻射都被認為是宇宙或太空間輻射。這包括來自太陽的紫外線輻射、被困在地球磁場中的輻射和星系宇宙輻射。這三種都是電離輻射的形式,這些輻射有害程度依次遞增!

    圖注:史上探測到的最"高能"宇宙輻射的能量為3.12 ×10^20 eV。

    在地球上發現的電離輻射的能量水平在10 eV附近,而太空輻射的能量水平則從10^7 eV持續上升。歷史上探測到的最"高能"宇宙輻射的能量為3.12 ×10^20 eV,3.12 × 10^20 eV 大致等於 50 J,相當於以每小時 90公里移動棒球的動能。

    地球電離輻射的能量水平仍然足以造成一些嚴重的危害,所以人們只能想象電離空間輻射可能造成什麼樣的危害。電離輻射可以穿過物質,並在此過程中損害/改變它們,包括人體!電離輻射有足夠的能量破壞生物體內DNA的完整性。

    圖注:宇宙輻射會破壞人體的DNA,導致基因突變,從而致使癌細胞在體能肆虐,導致惡性腫瘤。暴露於太空(宇宙)輻射如何導致白內障?

    我們眼睛的晶狀體有三個主要部分:晶狀體囊,晶狀體上皮(上皮細胞)和纖維細胞。晶狀體纖維或纖維晶胞構成了眼鏡的主體。這些纖維負責使晶狀體保持清潔。纖維細胞實質上是由大約30%的蛋白質溶液組成的空細胞體。不斷生產出新的纖維細胞來代替舊的晶狀體纖維細胞,使晶狀體保持清晰。

    另一方面,晶狀體上皮可作為眼晶狀體的覆蓋物,非常精緻。上皮細胞在必要時會丟棄其內部結構(細胞器),並轉化為新的纖維細胞。

    人們認為暴露於空間輻射會干擾上皮細胞向纖維細胞的轉化。更具體地說,暴露於輻射會使纖維細胞生長因子2(FGF-2)基因突變。FGF 2通常負責幫助細胞對壓力作出反應。然而,在暴露於輻射後,FGF-2還增強了另外兩個基因“ p21”和“ p57”的活性。這些基因調控像細胞分裂的細胞活動。就我們的晶狀體而言,這兩個基因控制著上皮細胞向纖維細胞的轉化。

    圖注:白內障

    基因"p21"和"p57"的突變被懷疑會導致新纖維細胞產量的減少,此外還會導致異常纖維細胞的產生。隨著新纖維細胞可用性的減少,死纖維細胞最終聚集在一起,使晶狀體的一小部分渾濁。隨著時間的推移,更多的纖維細胞死亡,渾濁區的大小增長,導致白內障。

    結論

    白內障只是冰山一角。從長期來看,暴露於太空輻射會導致比白內障更嚴重的疾病,包括宇航員罹患癌症的風險增加。

    圖注:從長期來看,暴露於太空輻射會導致比白內障更嚴重的疾病。

    但是,人體保持健康應該經歷的輻射量確實存在限制。暴露限制取決於個人的年齡、性別和職業。例如,在太空旅行宇航員的暴露極限要高於那些在放射性物質周圍工作的宇航員。而且,諸如宇航員宇航服形式的電磁遮蔽、等離子體遮蔽和可穿戴遮蔽之類的技術持續得到改進,以減少輻射暴露的不利影響。考慮到太空輻射的影響以及缺乏適當的遮蔽,對於人類來說,太空旅行似乎仍然是遙不可及的夢想!

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