如何讓太空人不被宇宙輻射所傷害？黑人給我們啟示，這招厲害了
2020/07/11 來源：AiySo
地球怎麼也沒想到，它用自己的身軀給人類提供了一個完美的生存環境，人類卻非要逃離出去。
到目前為止，地球仍是我們發現的宇宙中最適合生存的地方。這與地球大氣層有著密不可分的關係，它給我們提供了完美的溫度，保存了海洋和呼吸的氣體，還保護我們不被太陽輻射所傷害。
可是，人類已經不是當初的人類了，我們已經可以衝出大氣層，進入到太空了。不過，在擺脫了地球大氣層束縛的同時，我們也面臨著新的擔憂——輻射。宇宙中的輻射非常恐怖，在地球上有大氣層的阻擋，我們完全不必為此擔心，但是對於前往太空的太空人來說，就不是那麼回事了。
在太空中，太空人可能會遭遇到許多種電離輻射對他們健康的威脅：
普通的太陽輻射太陽耀斑遙遠宇宙的輻射
現實世界的太空人不太會面臨好萊塢電影里那樣的危機，但是他們的工作仍然充滿了危險。在執行太空任務的過程中，雖然有多重的保護，但是人造的保護設施暫時還沒有大氣層那麼有效，太空人免不了還是要接受到一部分的輻射。這些輻射不會馬上導致他們死亡，也不會像科幻電影那樣讓他們獲得什麼超能力，但是有可能導致慢性的身體傷害。
尤其是隨著人類航天事業的發展，太空人未來可能要面臨著更加長期的太空任務。比如NASA在計劃的載人登陸火星計劃，一次任務就長達兩年多，說太空人遭受「成噸」的傷害一點也不誇張。因此，如何保護他們不被輻射所傷害，就變得至關重要了。
（圖片說明：電離輻射指的是那些頻率、能量較高的輻射，對人體有很大的傷害）
事實上，人類的航天事業也才進行了幾十年，我們對太空中給人體帶來的傷害還不完全了解。但NASA表示：在低軌道以外的太空執行任務期間，太空人可能會暴露在50至2000毫西弗特（mSv）的輻射劑量中。要知道，即使是1mSv的輻射劑量，也至少相當於做3次胸透。儘管一年做一次這樣的體檢對人體並沒有那麼嚴重的傷害，但是想一想太空人吧，他們幾乎等於接受150-6000次的胸透……因此，對於太空人來說，癌症、輻射病或者一些退行性疾病的風險也更高。
而且，在胸透的時候，我們還能夠用鉛板遮擋住其他部位。可是，太空人在執行任務期間，顯然不可能一直把自己裹在鉛板里。因此，如何研發出一種既不影響太空人執行任務、又能維護他們安全的方法，就成為了關鍵。
（圖片說明：鉛板可以有效地阻擋輻射，但不適用於太空任務）
科學家想到：地球生物其實已經演化得足夠強大，具備了一定抗輻射的能力，如果我們將這個能力擴大，就可以抵抗宇宙的輻射了。
相信大家都會發現，非洲人普遍膚色比較重。這是因為，他們長期生活在陽光強烈的地方，體內產生了大量的黑色素，所以顯得黑。雖然我們覺得黑色好像更吸光，但實際上黑色素可以有效地吸收紫外線，防止人體被輻射所傷害。
那麼，以後我們就選擇黑人上太空？或者把太空人曬黑？
當然不是，雖然他們在考慮利用黑色素防止太空人被輻射傷害，但這裡還有很多門道。我們不僅希望使用在航天領域的黑色素能夠吸收紫外線，還需要它具備抵抗X射線等其他高能電離輻射的能力。好在黑色素也並非只有一種，科學家們也正在尋找一種最合適的黑色素。
目前，的確有研究人員在國際空間站進行相關的實驗，比如約翰·霍普金斯大學的Radamés J.B. Cordero等人，就希望通過仿生學來保護太空人的健康。不過，來自美國西北大學的科學家們另闢蹊徑，嘗試在黑色素中添加另一個神器——硒元素，並在《美國化學會雜誌》上發表了他們的研究成果。
美國西北大學化學系的博士後，來自中國的Wei Cao注意到：此前有人發表過一些發現，指出含硒化合物在保護動物抵抗X射線方面有著意想不到的功效。於是他想到，如果能把硒和黑色素結合在一起，很有可能會達到強強聯手、雙劍合璧的效果。
（圖片說明：曹偉[音譯]，是該研究論文的第一作者）
而且，他們並沒有費盡心思在自然界中去尋找沒人知道是否生物自身就能合成的含硒黑色素，而是「自食其力」，自己合成這種新型的黑色素，並且稱之為硒化黑色素（selenomelanin）。
在合成這種物質後，他們將其注射到實驗室的細胞中，並且給其他細胞注射了其他黑色素，還設置了完全沒有注射黑色素的空白對照組。接下來，他們對三組細胞進行了輻射實驗。在實驗中，他們使用的輻射強度都非常大，其劑量足以致人死亡。結果顯示，三組細胞中，只有注入了硒化黑色素的細胞維持著正常的細胞周期。
西北大學化學系教授、國際納米技術研究所副所長Nathan Gianneschi是這項研究的領導者，他表示：「我們的結果證明：硒化黑色素在輻射防護方面具有非常優異的性質。」
除此之外，他們合成的這種硒化黑色素還具有意想不到的優勢。和那些被送到國際空間站進行實驗的黑色素相比，他們的黑色素合成更簡單，成本更低。更加驚人的是，當細胞被注射了這種硒化黑色素後，就不再需要注射，而是可以自主合成了，而且這些新的黑色素依然保持著良好的性質。因此，只要補充適當的營養，就可以節省大量合成黑色素的成本。
（圖片說明：太空人未來在月球上執行任務，也需要防止被輻射傷害）
因此，如果這種黑色素最終被證明的確可以使用，那麼未來的太空人可能都會在上太空之前注射它，這對於太空人的保護來說非常重要。
當然了，注射這些人工合成的物質，還是要謹慎的。他們必須經過嚴格的流程，證明它對人體無害，才會投入使用。
不管怎麼說，人類未來將會通過各種手段讓自己越來越強大。誰知道呢，也許未來的某一天，人類上太空將不再需要太空衣，而是自由地在宇宙中穿行…… |
