若有一天,宇航員在太空任務(wù)中犧牲,穿著完好無損的航天服,身體被永遠(yuǎn)留在近地軌道或深空里,他/她還會(huì)像地球上那樣腐爛嗎?會(huì)不會(huì)變成一具“在宇宙中飄蕩的木乃伊”?
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人在地球上為什么會(huì)腐爛?
尸體腐敗的真正“主力軍”,并不是空氣,不是太陽,而是細(xì)菌,尤其是我們自己腸道里的那一大群。一個(gè)成年人的腸道里,大約有1013~101?個(gè)微生物,數(shù)量比人體細(xì)胞還多。人一旦死亡,血液循環(huán)停止,免疫系統(tǒng)“下線”,這些原本被控制得好好的細(xì)菌開始反攻,從腸道黏膜突破,往全身蔓延。
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它們分解蛋白質(zhì)、脂肪,產(chǎn)生硫化氫、氨、甲烷等氣體,就出現(xiàn)了我們熟悉的“鼓脹、發(fā)綠、潰爛”的腐敗過程。在常溫、濕度適中的地面環(huán)境里,一具尸體2~3天就能開始明顯脹氣、變色,一兩周后進(jìn)入嚴(yán)重腐爛,軟組織大量破壞。再加上昆蟲產(chǎn)卵、蛆蟲啃食、真菌侵襲,基本上一兩個(gè)月就能把一具完好遺體“拆”得七零八落。
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換句話說,地球上的腐爛需要四個(gè)條件:適合細(xì)菌的溫度、水分、氧氣供應(yīng)和大量參與者(細(xì)菌、昆蟲、真菌等)。你可以把它想象成一場(chǎng)大型“吃自助餐”,微生物和節(jié)肢動(dòng)物蜂擁而上,以遺體為食物來源。
那么,把這具尸體搬到太空,條件會(huì)發(fā)生什么變化?
在太空里,細(xì)菌想腐你都很難下手
假設(shè)這位宇航員犧牲時(shí),航天服完好,沒有破裂漏氣,遺體繼續(xù)穿在里面在軌道上飄。這套航天服內(nèi),其實(shí)是一個(gè)“小型人造環(huán)境”。
按現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn),艙外航天服內(nèi)部壓力大約維持在0.3~0.4個(gè)大氣壓,有氧、有少量水汽,有溫度控制系統(tǒng),工作時(shí)會(huì)盡量維持在20℃左右,防止宇航員在極端冷熱的太空環(huán)境中出事。人一旦在里面死亡,短時(shí)間內(nèi),服里環(huán)境不會(huì)立刻劇變成“絕對(duì)真空、零下兩百度”的恐怖場(chǎng)景。
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那腐爛會(huì)不會(huì)按地球節(jié)奏照常發(fā)生?一開始,內(nèi)部的細(xì)菌仍然會(huì)照程序辦事:自體細(xì)菌開始分解組織,本來該鼓脹、該產(chǎn)氣、該發(fā)臭的過程一樣也不會(huì)少。甚至如果航天服內(nèi)還能維持一段時(shí)間適宜溫度,早期腐敗可以和地球上差不多。
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但關(guān)鍵在于兩點(diǎn):
第一,資源是有限的。航天服是一個(gè)封閉系統(tǒng),氧氣瓶很快耗盡,二氧化碳上升,溫度控制停止。細(xì)菌在缺氧、高CO?的環(huán)境里,代謝會(huì)大幅改變,很多本來需要充足氧氣的腐敗過程會(huì)被“按了暫停鍵”。部分細(xì)菌可以走厭氧發(fā)酵路線繼續(xù)分解,但效率遠(yuǎn)不如在地球上暢快“開吃”。
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第二,水分會(huì)慢慢流失、凍結(jié)或升華。一旦航天服因?yàn)槲⑿⌒孤乜厥В瑑?nèi)部溫度下降,水分可能先以凝結(jié)、結(jié)霜的形式析出,再一點(diǎn)點(diǎn)向外逸散。細(xì)菌喜歡的是溫暖濕潤(rùn)、接近37℃的環(huán)境,一旦變成低溫干燥狀態(tài),活性會(huì)迅速下降,進(jìn)入“半死不活”的休眠,腐敗過程就像電影被暫停在“半播狀態(tài)”。
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如果航天服外殼出現(xiàn)細(xì)小破口,外太空近乎真空的環(huán)境可以讓水分直接升華——從冰直接變成水蒸氣跑掉,這種“凍干”過程有點(diǎn)像速凍食品的工業(yè)流程。美國(guó)宇航局有過模擬實(shí)驗(yàn),把生物樣本在真空冷凍條件下放置,可以在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)基本保持形態(tài),只是徹底干癟。
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所以,更接近現(xiàn)實(shí)的可能會(huì)是,在有限的時(shí)間內(nèi),遺體會(huì)經(jīng)歷一段“內(nèi)部有限腐敗+外部逐漸干燥低溫”的過渡,然后停在一個(gè)類似“自然木乃伊”的狀態(tài)。
這有點(diǎn)像在高原寒冷干燥洞穴里自然風(fēng)干的古代尸體,只不過這次是穿著厚重的航天服,在軌道上緩慢“風(fēng)干”。
如果航天服破了呢?
那另一種更極端的情況呢?如果事故導(dǎo)致航天服本身破損,太空是真空,尸體直接暴露在宇宙環(huán)境中,會(huì)不會(huì)“瞬間爆炸”“立刻凍成冰雕”?
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這里也需要糾正一些科幻片給我們留下的誤解。首先,人暴露在真空中,確實(shí)會(huì)在數(shù)秒內(nèi)因?yàn)轶w液沸騰、氣體膨脹導(dǎo)致組織受損,大約15秒左右就會(huì)因?yàn)槿毖跏ヒ庾R(shí),幾分鐘內(nèi)死亡。但真的不會(huì)像氣球那樣炸開成一團(tuán)血霧,因?yàn)槠つw和軟組織本身有相當(dāng)強(qiáng)的韌性。
死亡之后,尸體在太空中會(huì)怎樣?影響最大的有三件事:真空、極端溫差和輻射。
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真空意味著沒有空氣導(dǎo)熱,也幾乎沒有水蒸氣壓。尸體表面的水分會(huì)直接升華,內(nèi)部水分也會(huì)一點(diǎn)點(diǎn)往外遷移,就像連續(xù)幾個(gè)月放在超強(qiáng)風(fēng)干機(jī)里。
NASA在研究航天器材料、細(xì)菌耐受度時(shí),做過類似真空暴露試驗(yàn),結(jié)果顯示:沒有保護(hù)的活體細(xì)胞在幾分鐘到幾十分鐘內(nèi)嚴(yán)重受損,但干燥的有機(jī)結(jié)構(gòu)(比如干燥的組織切片)可以保持基本形態(tài)很久。
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溫度方面,外太空沒有我們?nèi)粘@斫獾摹翱諝鉁囟取保挥休椛淅鋮s和太陽直射。尸體如果一直在陰影里,它會(huì)不斷向外輻射熱量,表面溫度最終可以降到接近-100℃以下。
如果在陽光直射一側(cè),表面溫度又能升到100℃左右。真實(shí)情況是——在軌道上會(huì)“一會(huì)兒冷一會(huì)兒熱”,每繞地球一圈大約90分鐘,就經(jīng)歷白天黑夜的劇烈溫差。
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長(zhǎng)期下來,表面組織可能會(huì)反復(fù)經(jīng)歷“加熱—冷凍—再加熱”的循環(huán),蛋白質(zhì)變性、脂肪氧化,但依然是“干癟”“酥脆”,而不是地球上那種濕噠噠、流膿水的腐敗。
輻射則像一個(gè)緩慢但持久的“磨損器”。宇宙射線、高能粒子會(huì)不斷轟擊尸體表面的有機(jī)分子,打斷化學(xué)鍵,形成類似“風(fēng)化層”。幾個(gè)月、幾年內(nèi),形態(tài)變化有限,幾十年、上百年之后,外層材料(包括航天服)可能會(huì)出現(xiàn)老化、龜裂,軟組織色澤變暗,接近碳化。
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但這仍然不是我們通常意義上的“爛掉”,更像是被曬、被烤、被打磨過的干燥殘骸。
如果把時(shí)間軸拉得更長(zhǎng),比如幾百年、幾千年,在沒有大天體撞擊的前提下,這具尸體和空間垃圾會(huì)慢慢接近某種極度干燥、結(jié)構(gòu)部分破碎的“宇宙化石”狀態(tài)。沒有細(xì)菌大軍、沒有蛆蟲參與,太空里的“死亡終點(diǎn)”,本身就是一種很反常規(guī)的人體結(jié)局。
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所以,如果航天服破損,腐爛反而更難進(jìn)行下去。你可以說,太空會(huì)把宇航員“凍干”,而不是“腐爛”。
如果宇航員在太空犧牲,我們會(huì)怎么處理遺體?
現(xiàn)實(shí)世界里,雖然目前還沒有“宇航員在艙外死亡并遺體永遠(yuǎn)留在太空”的真實(shí)案例,但和死亡擦肩而過的瞬間,已經(jīng)發(fā)生過幾次。
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最著名的就是1986年的美國(guó)“挑戰(zhàn)者號(hào)”航天飛機(jī)事故,發(fā)射后73秒解體,7名宇航員全部遇難。殘骸和遺體最終在大西洋海底被打撈回收,經(jīng)過數(shù)周搜索才被確認(rèn)身份。
另一個(gè)是2003年“哥倫比亞號(hào)”重返大氣層解體,碎片和部分遺體散落在美國(guó)本土上空,NASA也動(dòng)員了大規(guī)模地面搜尋和鑒定。
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在現(xiàn)有的國(guó)際空間站和神舟載人飛行任務(wù)中,宇航員活動(dòng)高度在300~400公里的近地軌道。理論上,如果有人在艙內(nèi)或艙外任務(wù)中不幸身亡,只要空間站和飛船本身仍完好無損,最現(xiàn)實(shí)的處理方案,還是盡可能把遺體帶回地球。
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一是出于尊重與法律責(zé)任,家屬與國(guó)家都有權(quán)得到明確結(jié)果,而不是“他永遠(yuǎn)飄在天上”。二是出于風(fēng)險(xiǎn)控制:遺體長(zhǎng)時(shí)間在艙內(nèi)保存,會(huì)帶來潛在的衛(wèi)生和心理負(fù)擔(dān),盡快運(yùn)回地面,是對(duì)隊(duì)友和任務(wù)風(fēng)險(xiǎn)的雙重減壓。
NASA曾在2014年前后公開討論過“長(zhǎng)時(shí)間深空任務(wù)中的死亡應(yīng)急預(yù)案”,包括在飛船內(nèi)對(duì)遺體進(jìn)行冷凍、包裹,甚至使用“外艙暫存艙”單獨(dú)存放,等飛船返回地球時(shí)一并帶回。
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這些方案看起來冷靜甚至冷酷,但背后的核心邏輯只有一條:盡可能讓人的死亡,仍然停留在“人類社會(huì)的規(guī)則”之內(nèi),而不是任由他變成一件物理意義上的“宇宙垃圾”。
當(dāng)然,如果未來真有深空任務(wù)出現(xiàn)了極端狀況,比如飛船永遠(yuǎn)無法返航、資源不足以長(zhǎng)期保存遺體、強(qiáng)行保留會(huì)危及其他船員生命,那么“放逐遺體”的選項(xiàng)才可能被擺上桌面。
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到那時(shí),一具穿著完好航天服、緩慢在星際間漂浮、逐漸被凍干成“宇宙木乃伊”的人類,才可能真正出現(xiàn),但那已經(jīng)不只是科學(xué)問題,而是整個(gè)人類文明如何面對(duì)死亡的哲學(xué)題目了。
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