直到現(xiàn)在，馬蒂厄·科莫羅夫斯基還一直希望能成為一名宇航員。這位出生在法國的麻醉科醫(yī)師在倫敦帝國學院獲得了博士學位，并在2008年向歐洲空間局提出了申請。不過，他很清楚自己被選中的機會很渺茫。“基本上，作為一名住院醫(yī)師，我在篩選中不會走得太遠，”科莫羅夫斯基說，“但我一直在努力提高自己的技術。”
科莫羅夫斯基所說的，便是為外科手術執(zhí)行麻醉的技術。在閱讀了有關太空醫(yī)學的文獻之后，科莫羅夫斯基發(fā)現(xiàn)，這些技術可能要比原先預想的更為重要。在涉及到宇航員安全和健康的所有問題中，創(chuàng)傷性損傷是最令人擔憂的問題之一，對太空任務有著最大的潛在影響，而且更糟糕的是，人們對這個問題的了解是最少的。
之所以如此，部分是因為這類問題還從未發(fā)生過。過去幾十年，在阿波羅登月、和平號空間站、太空實驗室計劃、航天飛機和國際空間站等任務中，宇航員經歷了許多醫(yī)學上的問題和關切，當然也曾經發(fā)生過致命的災難，但沒有一位宇航員受到過嚴重的創(chuàng)傷性損傷，或者需要在太空中進行手術。
不過，如果人類試圖繼續(xù)在低地軌道之外展開太空探險，并不斷向外拓展，比如前往火星，那終將會出現(xiàn)人員受傷的情況。2002年，歐洲空間局的一份報告中提到太空任務中出現(xiàn)嚴重醫(yī)學問題的概率為每年0.06人次。正如科莫羅夫斯基在2016年發(fā)表的一篇期刊論文中指出的，對于一個前往火星的6人團隊來說，在900天的任務期內，幾乎可以確定會發(fā)生一次重大的緊急事故。
最壞的情況比如宇航員到宇宙飛船外部維修某個沉重的設備，突然間設備失去控制，撞傷宇航員的手臂或大腿;宇航員可能會暴露在真空中，但最終努力回到飛船內，但已經出現(xiàn)脫水、部分凍傷、嚴重失血和昏迷等情況。最后的結果取決于這名宇航員是在地球附近的軌道上，還是在遙遠的行星際空間——以及飛船上有哪些裝備。
美國航空航天局似乎還沒有在短時間內飛向火星的打算，但包括伊隆·馬斯克在內的一些人，已經宣稱最快可以在這個十年的尾聲時展開前往火星的任務。在2016年9月于墨西哥瓜達拉哈拉舉行的國際天文學大會上，馬斯克描述了他的火星任務計劃，現(xiàn)在看來，這一計劃應該要推遲或縮小規(guī)模了。不過，馬斯克仍然表示SpaceX不會停下腳步。
在7月19日于華盛頓特區(qū)舉行的國際空間站研究和發(fā)展會議上，馬斯克說：“如果安全是你的頭等目標，那就不要去火星。”沒錯，太空是不安全的。即使能夠抵擋致命的宇宙輻射，你還必須擔心失重狀態(tài)下出現(xiàn)肌肉萎縮和骨質疏松的問題。此外，由于長期隔絕在有限的空間中，人還會面臨可能長期存在的風險——“精神代償失調”，這是NASA對嚴重失去理智行為的說法。
在太空中長期生活還會使你的身體在許多方面出現(xiàn)變化，而這一切會導致外傷性損傷的后果更加嚴重。你的循環(huán)血液總量和紅細胞數(shù)量會下降;你的血管不再收縮和擴張;一系列心血管問題會積累起來，最后的結果就如同在地球上出現(xiàn)了嚴重失血——而這都是在你受傷之前就會出現(xiàn)的情況。
你的激素水平會出現(xiàn)紊亂;免疫系統(tǒng)的反應和傷口愈合機制會變得緩慢;你的骨骼更容易折斷，而且恢復得很慢。與此同時，致病性細菌會變得對抗生素有更強的耐藥性。許多人會在“漫長”的飛機旅程后生病，想象一下，如果飛行的時間持續(xù)兩年會怎么樣?
如今，國際空間站的醫(yī)療設備情況已經公開?？臻g站的工作人員擁有一個規(guī)模較小但非常專業(yè)的藥房，可以提供一些很重要的藥物和腎上腺素。他們還有急救用的自動心臟除顫器，以及靜脈注射設備和包括血壓計在內的診斷設備。
國際空間站上還有一臺超聲波儀器，這是站上唯一的先進成像設備，用來發(fā)現(xiàn)內出血和監(jiān)測眼球內部液體水平——宇航員必須擔憂的問題，以保證自己不致失明。這臺儀器可能還有治療的用途。此外，國際空間站還有一些牙科設備。
“總而言之，只有極少數(shù)情況我們可以通過訓練來及時應對，”在2014年主持過國際空間站6個月工作的史蒂文·斯旺森說，“在這些情況之外，我們就得呼叫地面了。”
在訓練期間，斯旺森學會了如何插入胸腔導管，并在一只山羊身上進行了氣管切開術，他還花了一些時間在急救病房中擔任輔助工作。然而，盡管擁有這些經驗，他和他的宇航員同伴都還只能猜想真正的緊急情況發(fā)生時會怎么樣。“我們總是會想一些最糟糕的場景。
如果有個小洞你該怎么辦?破了一個大洞呢?你究竟會做些什么?”斯旺森說，“如果有人真的受傷非常嚴重，我們會把他們扔到一艘聯(lián)盟號飛船上，然后返回地面。不過，那肯定不是一段輕松的旅程。”
事實上，國際空間站工作團隊所學的主要是穩(wěn)定和控制住受傷的宇航員，然后呼叫地面，與航空醫(yī)生通話。阿尼爾·梅農是NASA大約20名航空醫(yī)生之一，但他并不愿意說出任何關于宇航員醫(yī)療問題的具體情況——醫(yī)生與病人間的保密協(xié)定在太空中依然適用。不過，多年來他已經參與過各種大大小小的相關事務，包括回答國際空間站人員發(fā)來的帶著些許憂慮的電子郵件，以及與一個完整的專業(yè)團隊進行遠程會議等。
如果你身處國際空間站所在的低地軌道，那這一切都是可能的。從林頓·約翰遜太空中心到國際空間站的通訊延遲基本可以忽略不計，在發(fā)生嚴重損傷時，宇航員名義上可以進入?？吭趪H空間站上的聯(lián)盟號飛船，然后返回地球。
另一方面，“離開地球軌道”這樣的決定可能甚至都無法實施。“如果有人斷了腿，你怎么讓他們穿上宇航服呢?”斯旺森問道。聯(lián)盟號飛船的乘員艙很狹窄，“他們其實要彎身才能進入那里”。如果病人正插著管，依靠氧氣瓶維持生命，那他們就根本無法進入聯(lián)盟號飛船，更不用說穿上加壓宇航服了。
亞軌道科學
鑒于上述問題，NASA的應對方法是資助各種研究，希望找出解決問題的方案。在被戲稱為“嘔吐彗星”的零重力飛機(飛行期間會經歷短暫的失重狀態(tài))上，研究人員已經進行了插管、傷口開合、修復血管等手術操作，并在動物身上進行了其他多種血淋淋的醫(yī)學嘗試。有一個團隊甚至切除了人手臂上的一個良性腫瘤。
在天空中，甚至藥物注射都會變得困難很多。“當你揭開標簽，藥物就會暴露在空氣中并開始氧化，它的效力就開始衰減，”梅農說道。在地球上，靜脈注射可以依賴重力作用;而在太空中，你需要用泵來推動，否則氣泡就會漂浮并保留在溶液中，導致潛在的栓塞風險。
目前正在國際空間站工作的宇航員佩吉·惠特森對這些過程進行了實驗。“你需要大量溶液，但這要求很多重量和空間，而在空間站上面不具備這樣的條件，”梅農說，“而且氣泡會懸浮在各種奇怪的地方。她對這種情況感到很棘手。”
最大的一些挑戰(zhàn)同時也是最混亂不堪的。在太空中，由于沒有重力的約束，血液會比在地球上噴濺得更厲害;或者，血液可能會在傷口或切口周圍蓄積形成腫塊，使真正的創(chuàng)傷更難被發(fā)現(xiàn)(一個有趣的事實： 2009年發(fā)表的一篇論文指出，當人的失血速率達到每分鐘100毫升以上時，那基本就回天乏力了)。
在太空中處理飆血或血腫的問題時，一個很酷炫的方法是用一種充滿液體(比如鹽水)的泡形罩將傷口或切口封起來，然后像操作腹腔鏡手術一樣，用延伸臂上的微小工具進行手術。
4年前，卡內基梅隆大學的生物醫(yī)學工程師詹姆斯·安塔基領導的團隊就在一次零重力飛機任務中，對一只模擬失血的手臂嘗試了這一方法。第一次手術時，他為手術工具裝上了一個柔軟的領子和襯墊，并加了一個透明的蓋子，就像是潛水員戴的面罩。“我把它變成了一個柔軟的，可以穿刺的泡形罩，”
他說，“它是透明的，因此你能看到哪里在失血，看到血管，然后你可以用手術工具穿過去，進行縫合或切除，或者灼燒傷口等等。”這個泡形罩由一種很厚的彈性材料制成，并用纖維網增加了強度，可以像自封式輪胎一樣保持密閉狀態(tài)。安塔基希望能在今年秋天把最新版本的裝置通過SpaceX任務送上國際空間站，然后進行模擬測試。
至于想成為宇航員的麻醉醫(yī)師科莫羅夫斯基，他最后發(fā)現(xiàn)心血管的“重新調整”——失血和血液流動變緩——可能會對麻醉造成災難性后果。
他說：“在全身麻醉期間我們用來讓人睡著的藥物其實相當危險。它們會降低血壓，擴張血管。”即使在地球上，向人體輸入這些藥物都需要經過非常細致的訓練，以根據每個人的新陳代謝情況調整劑量;而在情況復雜，甚至常常存在可燃氣體的宇宙飛船上，麻醉的難度會變得非常高。
科莫羅夫斯基提議在太空探索的藥物儲備中增加一些新的東西，比如分離麻醉劑氯胺酮。“它被用在世界各地的惡劣環(huán)境中，”他說，“它不會損害血液循環(huán)系統(tǒng)。心血管系統(tǒng)會得到保護，因此它很適合用在失血、昏迷或嚴重脫水的病人身上。”而且，這種藥物是安全的。“即使你搞錯了劑量，多用了5倍，也很可能不會有什么事情發(fā)生。”(氯胺酮又被稱為K粉，是受到管制的藥物)
NASA已經資助了數(shù)十位研究者，鼓勵他們更深入地研究太空旅行時的人體生理變化，并提供可能的醫(yī)學介入手段。梅農表示，在長期太空任務中，或許可以通過發(fā)送多媒體醫(yī)療教程的方式解決行星際遠程醫(yī)療會議時的信號延遲問題，或者在特定的階段實施“硬暫停”。換句話說，正在做手術的宇航員可以暫停手術并固定同事的身體，等待評估和進一步的指示。
如果人類想要離開地球軌道，進入深空，那相關的醫(yī)學研究也必須邁向新的前沿。“我認為有可能在倫理上被接受的事情或許是在太空中嘗試鎮(zhèn)靜，因為風險比較適中，而且我們可以學到很多，”科莫羅夫斯基說，“這項工作必須由一名麻醉醫(yī)師來開始，因此我志愿提出了申請。”
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