在2007年第一次失重体验前的新闻发布会上，理论物理学家斯蒂芬·霍金（Stephen Hawking）说，他希望他的零重力飞行会激起公众对太空探索的兴趣。他认为，与日俱增的自我毁灭风险将最终迫使人类殖民太空。

 

　　霍金当时提出，我们必须在200年内完成这一举措，否则将面临灭绝的危险。毫无疑问他受到了美国总统奥巴马的鼓舞。奥巴马于2010年4月宣布，在2030年前要把人类送上火星。

 

　　霍金、奥巴马和长期太空旅行的其他支持者犯了一个严重的错误：人类往返火星需要长达数年的时间，但人类根本无法离开地球这么长时间。原因很简单，我们的生物学特性让我们和地球密切地连在一起。

 

　　为了能正常运转，我们的机体需要重力。没有它，人体对环境的一些需要就无法得到满足，这会在返回地球后显现出来。还记得“阿波罗号”宇航员重返地球后虚弱的样子吗？而这与火星归来的宇航员身上可能发生的症状相比，简直不值一提。

 

　　首当其冲的是心脏，仅在地球轨道上待一周它就会缩小四分之一。心脏萎缩会导致血压降低，泵出的血量减少，由此导致运动能力下降。在国际空间站上待了数月之后返回地面的宇航员，会出现头晕现象，就是由于大脑得不到足量血液造成的。

 

　　卧床6周所导致的心脏萎缩量同在太空中逗留一周相当，这表明失重和缺乏锻炼都是造成这一现象的原因。

 

　　失重也会危及心脏以外的其他肌肉组织。通过实验很容易验证失重对四肢肌肉的影响。由于承受着全身的重量，在长时间的太空飞行中，大腿和小腿肌肉“反重力”的活动常常是多余的，因而退化明显。

 

　　虽然国际空间站的宇航员尽了最大努力参与锻炼，但6个月后他们仍然失去了13%的小腿肌肉量，腿部肌肉可以提供的最大力量也下降了32%。

 

　　人体的各种代谢也会发生变化，其中包括脂肪氧化能力的下降，这也导致了脂肪在萎缩肌肉中的累积。太空旅行者在任务执行期间以及之后还会遭受免疫功能的退化。

 

　　对人体最可怕的影响则是骨质流失。虽然骨骼的硬度和强度以及相对容易石化的特点使得它们看上去似乎是持久耐用的，但实际上它们是活生生且处于变化中的组织。19世纪末，德国解剖学家朱利叶斯·沃尔夫（Julius Wolff）发现，骨骼会随着它们上方的负载而发生变化，负载减少会导致骨质流失，而负载增加会导致骨骼变厚。

 

　　所以，毫不奇怪，在空间微重力环境下骨头会软化，尤其是那些通常承受最大负载的骨骼。尽管能够从事剧烈运动，但在太空中待了半年的宇航员，其胫骨骨质流失会达到四分之一。虽然国际空间站上的小鸡胚胎实验证实了在微重力下骨骼可以继续形成，但形成率远低于流失率。

 

　　最令人担心的是，与日趋停止的肌肉流失不同，失重情况下骨质会以每月1%～2%的速度持续流失。在为期三年的火星任务中，宇航员可能会失去约50%的骨质，这将使得他们难以回到地球的重力场中。太空旅行中的骨质损失毫无疑问遵循着“要么使用它，要么失去它”的信条。

 

　　骨质流失并非永久性的。在返回地球后的6个月内，那些在太空待了半年的宇航员，其骨质可以部分恢复。然而，虽然小腿肌肉可以很快复原，但流失的骨质，即便完全卧床休息3个月，一年之后也不可能得到完全恢复。

 

　　空间机构将不得不想尽办法处理往返火星飞行过程中的骨质流失问题。有人提出研发具有人造重力的飞船，但没有人知道需要什么样的重力才能避免这个问题。到目前为止，诸如水母这样没有骨骼的生物相比于人类更能够胜任持续多年的太空旅行。对于人类来而言，重力就是横在火星前面的一道坎。

 

　　无法进入太空仅仅是我们的机体与我们所在环境密不可分的诸多例子之一。对未来的雄心壮志不应使我们遗忘：人类的肉体与地球之间，通过一条无形的脐带其实存在着紧密的关联。