科学家正在研究人体冬眠技术，宇航员睡够180天，直接飞到火星

在好莱坞科幻电影里，宇航员们通常伴随着一阵气体的嘶嘶声，从充满未来感的休眠舱中苏醒。他们伸个懒腰，喝杯咖啡，目的地星球就已经近在咫尺了。

电影这么拍，一方面是为了加快叙事节奏，但另一方面，它无意中揭示了载人深空探测中最核心、最让人头疼、也最致命的物理学难题：后勤补给。

当你仰望星空，惊叹于 SpaceX 的“星舰”那百米高的庞大身躯，或者被大推力火箭发动机喷射的马赫环所震撼时，你可能没有意识到，真正阻碍人类踏上火星的，不是发动机的推力不够，而是宇航员每天要吃喝拉撒的那些“零碎”。

从地球去火星，单程大约需要 180 天到 250 天。

如果是一支 4 到 6 人的常规小队，在这长达大半年的旅途中，他们不睡觉的时候都在消耗资源、制造垃圾、并且容易产生严重的心理问题，面对这个几乎无解的死局，NASA支持的研究团队给出了一个极其硬核且充满科幻色彩的答案：别让他们醒着，让他们在冬眠舱里睡上 180 天。

要理解为什么 NASA 非要让宇航员睡觉，我们必须先算一笔账。

一个成年人，为了维持基本的生命体征和健康，每天大约需要消耗，0.8 公斤 脱水食物，2.5 公斤 饮用水，0.8 公斤 氧气，加起来，每天大约需要消耗 4.1 公斤 的消耗品，假设一个 4 人车组，单程飞行 180 天，在不考虑任何冗余和备用的情况下，仅单程就需要：2952 公斤。

这还只是单程，加上火星表面的驻留时间和返程，所需的消耗品质量将轻易突破 10 吨 到 15 吨，

然而有效载荷每增加 1 公斤，需要增加的燃料是呈指数级增长的，那 15 吨的汉堡、饮用水和氧气瓶，为了把它们推离地球引力井并送往火星，你可能需要在地面多装载几百吨的燃料，火箭会变得无比庞大、复杂且昂贵。

更糟糕的是，除了吃喝，清醒的宇航员还需要：宽敞的活动空间，巨型生命维持系统，辐射防护层，这又是一堆载荷。

为了打破火箭载荷的诅咒，NASA 的“创新先进概念计划”资助了一家名为 SpaceWorks Enterprises 的公司，专门研究针对火星任务的“人工冬眠”技术。

首先，我们要澄清一个科幻电影造成的巨大误解：冬眠 ≠ 冷冻，电影里那种把人冻成冰棍，几百年后解冻的技术，在目前的生物学上是行不通的，因为水结冰时体积会膨胀，这会像撑破水管一样，瞬间刺破并撕裂人体的所有细胞膜。

NASA 研究的实际上叫做“治疗性低温”结合“代谢抑制”，人类并不像熊或者土拨鼠那样拥有自然冬眠的基因，我们的身体在遇到寒冷时，第一反应是颤抖以产生热量。

SpaceWorks 的方案是：通过药物抑制人体自然的“寒战反射”，然后通过物理手段，将宇航员的核心体温从正常的 37°C 缓慢降至 32°C 到 34°C 之间。

在这个轻度低温状态下，人体不会结冰，血液依然在流动，但细胞的活动会大幅度减缓，新陈代谢率将下降 50% 到 70%，宇航员将进入一种深度睡眠、类似于昏迷的状态。

把人冻晕过去容易，但在 180 天后让他们健康地醒来并立刻投入火星表面的高强度工作，这是一个极其复杂的医学工程。

在 SpaceWorks 的设计构想中，未来的火星休眠舱是一个高度集成的生命维持系统。当宇航员“睡着”后，机器将全面接管他们的身体：宇航员不能张嘴吃饭，消化系统也基本处于停工状态，营养物质将通过直接插入静脉的导管输入体内，这种被称为全静脉营养的液体，包含了精确配比的氨基酸、脂质、葡萄糖、维生素和微量元素。

因为没有固体食物摄入，肠道产生的粪便极少。尿液则通过长期的导尿管直接导出，这听起来有些不适，但在医学昏迷的 ICU 病房里，这已经是成熟的技术，在 32°C 的体温下，人体对氧气的需求量断崖式下降，宇航员可能不需要插管上呼吸机，只需在舱内维持适宜的富氧环境，他们微弱的自主呼吸就足以维持生命。

休眠舱内贴在宇航员身上的电极垫，会定期释放微弱的电流，刺激肌肉收缩。这种“被动锻炼”不仅能防止肌肉急剧流失，还能促进血液循环，防止深静脉血栓的形成，为了维持低温，可能会采用一种称为“贴片式冷却”的系统，甚至让宇航员吸入冷却的含氟气体，从肺部内部直接带走热量。

遭受这么多“医学折磨”，NASA 到底图什么？

图的是航天器设计的颠覆性减重，总质量至少能减少 20 吨，这意味着发射成本几何级数的下降，我们不再需要研制超重型复杂的栖息地模块，现有的中大型火箭结构就可以将一队宇航员送往火星。

此外，辐射防护的优化也是关键，在深空中，太阳耀斑和银河宇宙射线是致命的，如果宇航员到处走动，防护难度极大，但如果 4 个人紧凑地睡在并排的胶囊里，我们只需要把飞船携带的水和燃料储水箱像一堵墙一样围绕在胶囊四周，水就是最好的防辐射材料，宇航员相当于睡在一个被水包裹的安全堡垒里。

尽管前景极其诱人，但 SpaceWorks 团队也坦承，目前将人类持续“冻结”180 天还存在巨大的医学风险。

电刺激只能保住肌肉，保不住骨骼。在没有重力应力刺激的情况下，骨钙流失是必然的，科学家正在研究配合骨质疏松药物，或者在休眠舱内加入极其微弱的离心力旋转来解决。

如果飞船在途中遭遇微陨石撞击、系统故障或强烈的太阳风暴报警，宇航员能立刻醒来抢修吗？

答案是：不能。

从 32°C 升温到 37°C，并清除体内的代谢抑制药物，不仅需要好几个小时，甚至可能需要 1 到 2 天的时间，在这段“解冻期”，飞船只能完全依赖 AI 进行自主决策和修理，如果 AI 搞不定，宇航员在睡梦中遇难的风险极高。

从地球到太阳系边缘，物理法则为人类设置了一道道近乎绝望的壁垒，我们无法轻易改变光速，无法改变齐奥尔科夫斯基火箭方程，也无法凭空变出能源。

NASA 的人工冬眠计划告诉我们：当外部环境的极限被榨干时，人类文明向外扩张的最后一条路，就是改造我们自身。

目前，医疗界在急救中实施“治疗性低温”的最长记录大约是 14 天，从 14 天跨越到 180 天，还需要大量的动物实验和漫长的临床验证，也许在 2030 年代末，当第一批火星远征军登上星舰时，他们听到的最后一条地球指令不是“祝你们一路顺风”，而是：

“系统降温开始，晚安，地球人，祝你们在火星做一个好梦。”