美国宇航局最近出书了一本名为《人类火星探险》的小册子，它简明地介绍了火星探险使命的方案。据美国喷气推动试验室的Donna Shirley说，像阿波罗登月方案相同的仅仅为了到月球上显现一下美国“旗子与脚印”的短期飞翔方案已被抛弃了，往后将进行一项长达3年的往复飞翔方案。在此方案中航天员要在太空中逗留30个月，其间包含在外星球上进行工作和探险。这本手册的作者认为决议此方案能否完结的关键问题之一是航天员的心思和生理的健康。
长时刻飞翔对骨骼体系的影响
航天飞翔的实践证明，短期的太空飞翔(2周)已能引起人体各生理体系呈现显着的改动，跟着飞翔时刻的延伸，某些生理体系的改动将会更显着。航天医学研讨的成果证明，许多生理体系，例如心血管体系、血液体系、中枢神经体系、水盐代谢体系等经过一段时刻飞翔都会习惯失重的环境，平衡在必定水平上，不再继续改动。可是，骨骼体系否则，跟着飞翔时刻的延伸，人体中的骨钙含量在不断地削减：拉曼鲍特根据“天空试验室”航天员飞翔头30天钙损失的趋势，计算出飞翔一年钙的损失量可达300g，占体内总钙量的25％。当丢掉的钙为总量的30％～50％时就会呈现骨质疏松。动物试验证明大白鼠在失重飞翔19天后，现已呈现了骨质疏松。并且，太空飞翔引起的骨密度下降在回来地球后康复很慢，飞翔时刻越长，康复越慢。
航天医学家丈量了只在太空中飞翔28－84天的“天空试验室”9名航天员完结使命后第5年的骨中矿物质含量，成果均低于8名未参与失重飞翔的后备航天员，以上现实提示，假如航天飞翔引起的骨丢掉不能康复，那么跟着年纪的增加，骨丢掉将更多，航天员呈现的骨质疏松或许比同年纪人早。飞翔中相对骨质改动大的航天员，或许在软组织或血管中呈现钙化的风险。往后，跟着航天事业的开展，需求进行星际间的飞翔，便是到离地球较近的金星，也需求飞翔18～36个月，这样长时刻的飞翔，将会形成更严峻的骨丢掉。并且，现在还没有有用的防护办法能够阻止这种骨质改动。因而关于长时刻航天活动来说，失重引起骨损失是最风险的要素之一。
假如这种逐步加重的钙丢掉继续下去，关于火星方案这样长时刻的飞翔来说，带给航天员的必将是一场灾祸。骨质疏松的航天员在火星上着陆后，行走时的压力效果于软弱的骨骼上，极易形成骨折。在医疗条件差的火星上，呈现骨折是很风险的，也会影响火星探险使命的完结。此外，人体中钙的丢掉，也会影响到身体中其它体系，例如容易发作肾结石，呈现血管硬化。
到现在为止，长时刻飞翔究竟对航天员的骨骼体系有多大的影响？火星航天员抵达火星后骨骼体系会呈现什么样的改动？这些问题还没有彻底澄清。国际空间站为答复这些问题发明了条件，国际空间站的长时刻居民在太空中至少日子几十天。调查这些航天员飞翔后的骨骼状况，就能够答复以上问题。因而，在国际空间站使命中组织了一项医学研讨——长时刻太空飞翔对中轴骨骨质损失的点评。这项研讨的被试者是国际空间站第2－6批长时刻调查组的航天员，对照组是120名年纪35－45岁的不同性别的成年人。该项研讨选用了多种丈量骨骼体系改动的办法，丈量了飞翔前、飞翔后立刻和飞翔后1年时航天员的骨质，一起丈量了对照组骨质的改动。从飞翔前后骨质的改动能够阐明长时刻飞翔的影响，与地上对照组骨质状况的比较，能够阐明康复状况。此试验成果不只能够使航天医学家们了解长时刻太空飞翔对骨骼体系的影响，并且为往后防护办法的拟定供给了根据。
骨质丢掉的防护办法
太空飞翔中的失重引起骨质损失的首要原因是重力消失，压在人体骨骼上的力削减了，骨骼体系中的感受器认为骨骼不再需求那么多的钙了，它将这个过错的信息传到中枢神经体系，中枢神经体系就会指令人体的调理体系，经过排尿，将“剩余的”钙排出体外。为了避免骨质损失的发作，就得对骨骼施加“重力性的压力”。当然，最好的办法是人工重力，可是因为技术上的困难，现在在航天中还无法选用人工重力作为防护办法。运动能够对骨施加压力，尤其是跑步。与划船和骑自行车等运动比较，跑步发生的冲击力最大，这种冲击力对保持骨密度有很重要的效果，所认为火星航天员选择的首选运动器械是太空跑台。现在，太空跑台现已运用到航天中，作为一种防护办法。此外，还有其它的运动设备，如自行车功量计、拉力器、企鹅服等。改善航天员的食谱和服用一些药物也是避免火星航天员骨质损失的办法之一。可是，直到现在为止，还没有研讨出能够彻底避免失重引起骨质损失的好办法。航天医学家们正执政此方向尽力，期望在人类进入火星前，处理此问题。
