目的地火星:这个月，我们将启动一系列项目，探索如何将人类送上这颗红色星球。我们将研究火箭技术，如何让人类在远离地球的地方获得食物和水，以及我们是否真的有希望在火星上可持续地生存。本周，我们将关注太空先驱，他们将为我们到达那里迈出第一步。此外，在新闻中，四种可以预防哮喘的肠道细菌，一种可以在车祸中保护你的新型磁性材料，以及一种止血的神奇子弹……
在这一集里
四种肠道细菌可以预防哮喘
与英属哥伦比亚大学的布雷特·芬利博士合作
四种肠道细菌的存在可能会导致孩子呼吸顺畅和患上终身哮喘之间的差异。不列颠哥伦比亚大学的布雷特·芬利向克里斯·史密斯解释了他的发现。
布雷特:真的，这是我们第一次能够证明某些微生物会影响哮喘。我们在儿童身上做了这个实验。我们有来自加拿大各地的319个孩子，他们从出生到5岁都在接受研究。我们收集了这些3个月大和1岁大的孩子的粪便。然后我们开始分析那里的微生物。最初，我们在3个月或1年的总虫子数量中没有看到任何明显的差异。但当我们深入挖掘时，我们开始看到特征微生物，我们很快就把注意力集中在4种微生物上，我们把它们缩写为FLVR。这是它们复杂微生物名称的第一个字母。整个研究的底线是如果你在3个月大的时候，在你的肠道里有这4种微生物，你患哮喘的风险就会大大降低。如果你体内没有这些微生物，或者这些微生物含量很低，你患哮喘的风险就会高得多那些孩子现在都患上了哮喘。
克里斯-现在，这在生物学上是合理的吗?有没有办法将这4种特定菌株的存在与否与这些儿童随后的哮喘或喘息联系起来?
布雷特:对。所以有很强的相关性我们也研究了一些可能影响哮喘的分子有一种叫做短链脂肪酸的东西它会影响炎症可能与哮喘有关。但我认为证明这些微生物确实有作用的实验是我们用老鼠这些是我们所谓的“无菌”老鼠，它们通过剖腹产出生时是无菌的。它们里面没有微生物。然后我们采集了一个3个月大的孩子的粪便。我们知道这个孩子在以后的生活中会患上哮喘。我们把他们孩子的粪便放入这些没有微生物的老鼠体内加上或减去我们在实验室培养的这4种微生物。我们在这些老鼠的晚年诱导了实验性哮喘。我们发现，当你加入这4种微生物时，这些老鼠基本上不会得实验性哮喘。所以，人类粪便中的这4种微生物就能预防哮喘。 So, that's the best correlation we've got so far of proving these 4 actually have some kind of role in influencing asthma.
Chris -那么，你如何解释这些微生物在生命的早期3个月时就已经存在，它们可能存在也可能不存在，甚至更早呢?然而，哮喘问题直到很久以后才出现。那么，如果这些细菌在病情的发展中发挥了作用，你如何解释这种时间差呢?
Brett -我们所知道的是，在过去的几年里，肠道微生物在我们生命早期免疫系统的发育中起着非常重要的作用。我们认为，我们已经在老鼠身上证明了这一点，但还没有在儿童身上证明，这些微生物实际上在这些儿童的免疫系统发育过程中发挥了作用，并决定了他们在生命的早期是否会过敏。我们认为这些微生物正在把它推向一个不那么过敏的免疫系统。如果你体内没有这些微生物，那么你就会趋向于过敏型系统，从而导致以后患哮喘的几率增加。这不仅仅局限于哮喘。我们发现这些微生物在影响各种疾病的免疫系统中起着核心作用，现在在许多不同的领域都有发现，表明早期生命中的微生物在我们的免疫发育过程中起着核心作用。
克里斯:那么，一个策略是-现在你已经确定了这四种似乎是关键的因素想出一些补充剂，把它们纳入其中，就像婴儿的益生菌酸奶一样，如果你把这些放进婴儿体内，就会降低他们患哮喘的风险不管其他的风险因素，比如剖腹产或不母乳喂养。
布雷特-是的。我认为这篇论文的两个含义是第一，我们可以在3个月大的时候检测出哮喘的高风险儿童。所以我们可以进去，寻找这4种微生物，然后说，你有患哮喘的风险。但这对孩子并没有多大帮助。你能做的是，好吧，如果你的孩子有危险，你可以说，也许你应该养一只宠物，让你的孩子接触更多的环境微生物。但我们现在真正要做的是将这四种微生物作为益生菌组合提供给有风险的儿童。所以，一个3个月大的婴儿是非常脆弱的，他不会随意地把各种不同的微生物放进这些很小的孩子体内。如果我们能给你看一个有风险的孩子，我们就知道你患哮喘的几率要高得多。如果我们能证明这4种微生物是安全的，我们就可以考虑把它们添加到孩子身上，比如，如果一个3个月大的孩子感染了非常严重的感染，必须用抗生素治疗。也许在抗生素治疗后，我们可以给他们补充这些微生物，这样就可以降低他们以后患这些疾病的风险。
磁性材料是车祸的信号
约翰·多曼博士，加州大学洛杉矶分校
每年，成千上万的人在车祸中丧生或致残。虽然
像安全气囊这样的设备有助于拯救生命，它们本质上是缓慢的，并且在行动上是有限的。但是加州大学洛杉矶分校的科学家们正在研究一种新的磁性材料，叫做Galfenol正如约翰·多曼向罗莎琳德·戴维斯解释的那样，这表明撞击的速度要快1000倍。
约翰:如果你想象你有一个很长的圆柱体，一边是北极，另一边是南极，我们可以从一个非常强的磁铁开始。我们用力击打它，它就变弱了。真正有趣和有用的是，我们可以在它周围缠绕几根导线，如果我们改变磁化强度，我们就可以在导线中产生电流。因此，我们可以从中得到一些有用的电能。我们小时候可能都做过这样的实验，你把一堆电线绕在钉子上，然后把它连接到一个9伏的电池上，然后把钉子磁化。你可以用它夹一些回形针之类的东西。实际上我们做的正好相反。所以，我们从一个磁铁开始，如果突然，你把磁铁关掉，你就会产生电流回到电池中。
罗莎琳德-我猜你不用指甲。你用的是什么材料，是什么让它如此特别?
约翰:那么，我们用的这种材料叫做galfenol。这就是所谓的高磁弹性材料。所以，这意味着如果我们对它施加一个力，它会引起很大的磁化变化。所以，对于我们描述的这个过程，这对我们来说是非常理想和有用的。它还有一些很好的机械性能。我们可以用它建造一些承重结构。我们可以说，用比较大的力撞击它，它仍然完好无损。它真的承受不了那么大的伤害。这是磁弹性材料领域的一个新特性。
罗莎琳德:你认为你可以用这些材料做什么?
有几个不同的空间，你可以看看这些材料的用途。我认为我们正在尝试的一个新颖的想法是把它们做成一种无线撞击探测器。我们有一种材料，当一个力穿过它时，它会改变磁化状态。这是天线工作的基本前提。如果我们说，一堆galfenol扩散到，比如说，汽车的保险杠或者侧板上，如果你受到冲击，它会改变磁化方向。因此，它会辐射出一种电磁波，我们可以接收到。那波以光速传播，而冲击力将以音速在你的车里传播。慢了三个数量级。所以，这意味着电磁信号可以在撞击真正有机会到达乘客之前到达你或你车里的电脑。好的，快速反应的计算机可以开始采取某种行动来保护乘客，并真正帮助限制在这些类型的撞击中发生的损害。
如何逃脱猎豹的追捕?
与斯旺西大学的罗里·威尔逊教授合作
如果你曾经看过猎豹这样的野生动物追逐它们的晚餐，你会发现它们追逐的一个显著特征是猎物在逃跑时经常左右转向，显然是为了让捕食者走错路。但为什么会这样呢?罗里·威尔逊在斯旺西大学研究动物如何移动，他向克里斯·史密斯解释道:
罗里:我们对捕食者和猎物玩的捉迷藏游戏很感兴趣。我们开始研究猎豹，它们有追赶猎物的惊人能力。当然，猎物不想被抓住。因此，我们开始思考，是什么决定了猎豹能否捕捉到猎物，以及猎物何时逃脱。
克里斯:这是利用捕食者与猎物互动的视频片段来衡量不同的互动以及每一方试图捕捉或逃离对方的策略吗?
罗里:嗯，我们中的一些人花了很多时间专门研究猎豹。但实际上，仅仅通过拍摄来获得转弯和速度等信息是非常困难的。所以，我们在猎豹的脖子上戴上了项圈，给它们安装了技术。因此，当它们追逐猎物时，我们可以发现它们在追逐过程中转身有多快，转了多少圈，等等。然后当我们找回项圈时，我们可以把信息取下来，输入我们的电脑。
克里斯-这说明了什么?他们是做什么的?
罗里:猎豹会捕食很小的猎物，也会捕食很大的猎物。猎豹本身可能有30到40公斤重，和一只大狗一样重。它们有时会捕食小如野兔或大如鸵鸟的猎物。其中一件事是它们的捕猎表现和捕猎方式取决于它们想要捕捉的猎物。从本质上讲，猎物越大，猎豹就越不需要转身去抓它们，所以小的猎物就会东张西望，而大的猎物则只是简单地转身逃跑。
克里斯-为什么转身对一个小猎物来说是一种策略?为什么这能帮助他们逃脱?
罗里:如果你观察任何动物，包括体型较大的人类，或者像犀牛这样的大型动物，如果你让它们跑，或者它们确实会跑，然后它们会尽可能快地转身，体型越大，转身越宽，犀牛冲过去需要很长时间，而兔子这样的动物转身很快。这其中有强大的原因。这基本上意味着如果你是一只兔子，你被一只猎豹追赶，猎豹离你越来越近，你需要做的就是转身，因为你实际上可以打败猎豹。
克里斯:当兔子转身时，猎豹花的时间比兔子长，因此，兔子和猎豹之间的距离增加了。我推测追捕的时间越长，猎豹在追上兔子之前就已经筋疲力尽的可能性就越大。
罗里:事实就是这样。换句话说，追逐的第一部分是猎豹向兔子或羚羊跑去，它们越来越近，因为猎豹更快。然后到了一个点，除非它转身，否则它会被猎豹抓住，所以它会尽可能地急转弯，如果它在绝对右边转弯，它会转得非常快，猎豹会超过它，然后不得不转过身来，发出尖叫声，非常用力地转弯。如果兔子转得太早，猎豹就会说啊哈!还能把兔子放进去的角落切掉。所以转弯的时机是非常非常关键的。
克里斯-你在猎豹身上也这么做过。如果我拿一个比猎豹更大或更小的动物，我是否会看到同样的“定律”适用?
罗里:没错，事实上，它的物理原理告诉我们，只是体型较大的动物转身的力量较小，相对较小。所以，它们有这些大的旋转圈。这意味着捕食者和猎物的相对大小非常重要。如果捕食者比猎物大，如果你是猎物，最好的逃跑方式就是疯狂地奔跑，然后当捕食者离你足够近的时候，你就尽可能快地转身。如果你的体型比捕食者还大，那么你几乎没有机会转身逃跑。你只需要尽可能快地跑开，希望你的体型和力量能让你减轻捕食者的一些麻烦。
克里斯-在战场上呢?如果我们考虑同样的事情，比如说，一枚导弹追着一架飞机或者一个人追着另一个人，你认为同样的规则适用吗?
罗里:当然，同样的规则也适用。在某种意义上，你可以在橄榄球中看到这一点。如果有人把球踢到场地的一端，然后冲向后撤，它接住了球，那么最大的问题是，这个人应该以多快的速度冲向后撤，然后冲向后撤，因为后撤是固定的，可以转得更快。你要记住你转弯的能力取决于你的速度和质量。所以，你的速度越低，你转弯的速度就越快。但是你的质量越大，你转弯的速度就越慢。所以，后撤接球，保持静止，被另一边的前锋冲起来，如果那个前锋没有减速，很容易后撤到侧步，然后跑到场地上。
凝血“子弹”
与英属哥伦比亚大学的克里斯蒂安·卡斯特鲁普博士合作
胃抗酸剂可能是防止你失血过多而死的关键!
英属哥伦比亚大学(University of British Columbia)的研究人员利用胃清定剂中发现的相同化学物质，开发出一种凝血疗法，可以强行进入伤口并止血。Christian Kastrup向Sam Mahaffey解释了它的工作原理。
克里斯蒂安-我们治疗出血的问题是当你服用一些能凝血的东西时，如果你服用它并试着局部涂抹，血流会把它挤出来，所以把它推开。因此，很难在受损的血管处凝结血液。所以，很难让凝血剂深入伤口。所以，我们所做的就是发明了一种方法来推进治疗，通过血流到伤口深处，有效地阻止出血，因为它在受损的血管上凝结了血液。我们制造的是推进粒子。这些微粒是由碳酸盐构成的，所以，当碳酸盐和它混合的酸撞击血液时，它会发生反应，释放出二氧化碳气体。它和抗酸片很相似。因此，当这些颗粒释放二氧化碳气体时，气泡推动和拉动颗粒。它们通过流动的血液把它们送到各个方向，包括上游。
萨姆:所以，如果你把它们放在伤口上，它们可能会冒泡。你能感觉到它们嘶嘶作响吗?
克里斯蒂安-我想你会感觉到它们嘶嘶作响。我们可以清楚地看到它。随着嘶嘶声的出现，血液迅速凝固，出血停止。但有趣的是，在严重的伤口中，出血通常会随着时间的推移，在几分钟或几个小时内再次发生。当这种情况发生时，你可以看到药剂重新激活，你会看到额外的嘶嘶声和泡沫，然后出血会再次停止。
萨姆-所以，如果伤口裂开了，你的治疗方法仍然会起作用，开始嘶嘶作响，然后再把伤口缝合。
克里斯蒂安-没错。它会再次发出嘶嘶声，再次推动颗粒止住出血。
山姆:但是当这种情况发生时，你体内的二氧化碳气泡会有什么问题吗?
Christian -二氧化碳是一种惰性气体。它实际上很容易溶解到血液中，而且对人体无害。所以最终，血液的酸性或碱性并不比开始时更强。
萨姆:那么，如果这些嘶嘶作响的小颗粒在伤口周围推动治疗，它会不会到达你不希望血液凝结的地方?
Christian -这绝对是我们在整个研究过程中关注的主要问题，并了解粒子的传播距离。我们知道这些粒子可以穿过伤口，进入几毫米的微血管，进入伤口周围的血管。我们还没有发现粒子通过这个区域，但这是一个重要的问题，我们仍在进一步的安全性研究中进行评估。
萨姆:到目前为止，你在什么上测试了这些治疗方法?
克里斯蒂安-所以，我们在各种各样的小伤口和大伤口上进行了测试。在这个特殊的实验中，我们用了一只严重出血的猪模型。我们在模拟战场创伤的伤口上进行了测试。股动脉严重受伤这是一场灾难性的大出血通常会导致死亡。但当我们使用推进粒子时，它迅速止住了出血，那些伤口完全存活了下来。
山姆:那么，到目前为止你只在动物身上做过试验。还要多久才能进行人体试验?
Christian -所以与许多自然技术相比，我们认为这实际上是一个快速应用于临床的计划。在这项技术中使用的所有药物都已经在临床中使用。所以我们认为，在我们能够开始临床试验之前，大约需要3年的时间。
总是忘记一张脸?都怪你的基因!
尼克·莎克斯哈夫，伦敦国王学院
你是那种永远不会忘记一件事，却记不住一张脸的人吗?
根据本周发表在《美国国家科学院院刊》上的一项新研究，如果是这样，你可能会怪自己的基因。尼克·莎克斯哈夫特向凯特·阿尼解释说，他们在一千对双胞胎的帮助下，一直在研究面部识别的遗传学。
尼克:人们识别面孔的能力差别很大。很明显，能够区分朋友和敌人是一项非常重要的社交技能，有一些迹象表明，从进化的角度来看，它可能非常重要。因此，我们非常有兴趣从这个角度来看待这个问题，能够通过双胞胎研究来做到这一点，使我们能够研究遗传影响并将其与其他领域的能力联系起来。
凯特:那么，你怎么用双胞胎来弄清楚某些东西的遗传程度呢?
尼克:很明显，有两种双胞胎——同卵双胞胎和异卵双胞胎。同卵双胞胎的基因完全相同，而异卵双胞胎的基因平均只有一半相同，但两种类型的人的环境几乎相同。如果我们比较相似程度，同卵双胞胎和异卵双胞胎之间的相关性，那么我们可以用不同的统计方法来研究遗传影响的程度。
所以，如果同卵双胞胎比异卵双胞胎更擅长完成某项任务，你会说这种能力可能有更多的基因成分。
尼克:没错。此外，如果我们通过比较基因对不同性状的影响来观察它，那么我们也可以计算出它们共享基因的程度。
凯特-你到底是怎么做这个研究的?
尼克-我们在网上谈的。我们对一大群双胞胎进行了一生的研究，我们使用了一个标准的面部识别测试，让人们记住一组以前不熟悉的面孔，然后测试他们的识别能力。
当你看这些数据时，你发现了什么?这种识别面孔的能力，擅长于此，是否在某种程度上与基因有关?
尼克:是的。这是一个重要的遗传因素。它基本上是可遗传的。这本身并不罕见。这通常体现在许多不同领域的能力上。不寻常的是，基因对它的影响似乎与基因对其他事物的影响无关。所以一般来说，例如，没有阅读基因或数学基因。具体来说，这些地区的所有遗传影响倾向于在他们之间共享。往往是相同的基因影响着不同的领域。
凯特:所以，基本上是相同的基因使你善于学习，善于集中注意力，善于集中注意力等等，这使你在所有这些领域都有很好的能力。
尼克:比如说，是的，毫无疑问，基因会以不同的方式影响很多不同的事情。但总的来说，它们的整体影响是在许多不同的领域共享的。在人脸识别中，我们发现情况正好相反。所以，基因对这些东西有很大的影响，但它们似乎是那个地区独有的。因此，通常影响其他领域能力的基因几乎完全不影响面部识别。有一些重叠，但很少。几乎所有对面部识别的遗传影响似乎都不会影响人们在任何其他领域的能力。
凯特-这是什么意思?这是否意味着我们大脑的面部识别功能已经独立于我们的其他能力进化而来?这一切是如何结合在一起的?
尼克:这是个非常有趣的问题。由于各种原因，有很多人认为人脸识别与其他能力是分开的，这可能是因为它是在不同的选择压力下进化而来的。例如，人们显然认为，能够轻易地区分朋友和敌人可能是一种很强的生存技能，尤其是在像我们这样的社会性很强的物种中。因此，有一种说法认为，这使得它特别重要，因此它可能是独立于其他事物进化而来的。
Kat -所以，这是否有助于解释为什么我擅长科学，却完全记不住面孔?
尼克:很有可能，是的。当然，很有可能两者都擅长。但他们之间几乎没有什么关系……
NASA是如何挑选宇航员的?
和NASA的Anne Roemer一起
在美国宇航局的最后一轮宇航员选拔中，他们有6100名申请者
将其缩减到只有8个，任何一个申请人成功的几率都不到0.5%。有这么多的选择，美国国家航空航天局或任何其他太空机构如何去寻找被选中的少数人呢?克里斯·史密斯从美国宇航局的宇航员招募和培训负责人那里得到了一些建议……
安妮-我叫安妮·罗默，我是宇航员选拔项目的现任经理。我最终得到了那份工作，有点运气。我们有一位先生从1978年就开始做宇航员选拔工作，他最近刚刚退休，所以我很幸运能和他一起做最后的选拔工作。NASA并没有持续进行宇航员选拔。最近，他们通常平均每4年一次。
克里斯:当你举行招聘日的时候，会有很多人申请。你在求职者身上寻找的是什么?
安妮:一开始，我们要找的是一些非常基本的资格。这些人必须拥有工程学、物理学、生物科学或数学的学位。我们还要求他们在该学位之外至少有3年的专业经验。此外，如果申请成为飞行员，他们必须在高性能喷气式飞机上有1000小时的飞行时间。这些就是我们的起点。然后，当我们进入选拔过程，并试图减少申请人的数量时，我们会寻找其他东西——教育和运营工作经验的结合，适应能力，团队合作经验。
Chris -你如何去识别那些具备你所知道的那些技能、特质和特点的人呢?
安妮:我们有一个相当复杂的过程。我们首先让候选人提交简历和书面材料，为评估他们提供初步依据。最后，我们会进行面试，我们通常会进行两轮面试，我们会亲自与候选人交谈，并与他们互动。
克里斯:一旦你把人送进门，他们真的进入太空的可能性有多大?是百分之百左右，还是实际上仍然很渺茫?
安妮-不。实际上，一旦我们做出了承诺，选择了他们，他们作为宇航员候选人通常要经过2年的培训项目，我们可能只有不到100%的人真正在太空飞行。我们有一些人因为各种各样的原因没有，但到目前为止，大多数人最终都坚持了他们的NASA宇航员生涯，并最终在太空中飞行。
克里斯:安妮，你想成为一名宇航员吗?
安妮——我可以诚实地说不!我对狭小的密闭空间有轻微的恐惧，所以我不确定这是否适合我的职业目标。
克里斯:你认为你会通过自己的评估和选择标准吗?
安妮:可能不会!
你适合轨道飞行吗?
大卫·格林博士，伦敦国王学院
你已经通过了严格的选拔程序，NASA已经签字了
你。但是，什么样的生理和心理特征才能成为一名优秀的宇航员呢?大卫·格林(David Green)是伦敦国王学院人类和航天生理学讲师。他和克里斯·史密斯谈过……
戴夫:所以，他们不需要成为优秀的运动员。他们需要适度的健康。但这是一个非常关键的事情，可以降低受伤和生病的风险，因为我们没有能力让他们在太空中变得更好。
克里斯:人们在太空中面临的其他生理挑战是什么呢?因为很明显，我们已经进化到可以在地球上生活，那里的环境是非常不同的。这带来了什么样的挑战，人们如何确保他们能够迎接挑战?
戴夫:我们是在重力环境中进化的，地球引力。所以，当我们进入太空时，没有引力场意味着我们的身体会发生很多变化。我们失去肌肉是因为我们不需要那么多肌肉。我们失去骨头是因为我们不需要那么多的骨头。当我们返回地球或降落在另一个星球上时，这可能会带来问题。如果我们要登陆火星，我们的最小骨密度要低得多，踏上火星表面的第一步可能会导致一次旅行。
克里斯:对有些人来说，这不是什么问题吗?是不是有些人在低重力环境下天生就能更好地保存肌肉和骨骼?
戴夫:这是个很好的问题，说实话，我们也不知道。我们所能做的就是尽我们最大的努力去改善以阻止这些变化。所以宇航员每天要花2.5个小时来进行我们所谓的运动对策，以阻止骨骼和肌肉的流失。
克里斯:因为如果你通过某种运动来锻炼骨骼和肌肉，这就向身体发出了一个信号，“你确实需要保护你的骨骼。你确实需要保护你的肌肉，让它们保持强壮。”
戴夫:当然。但是，尽管花了2.5小时做运动，坦率地说，宇航员应该做很多其他的活动，但这并不能完全防止肌肉和骨骼的流失。所以，还有很多工作要做。
克里斯:那凯特回避的事情呢，很多人描述的那种头晕的感觉，还有类似的事情，有些人能更好地应对吗?
戴夫:事实是，我们大多数人都会晕车，宇航员也不能幸免。困难的是要知道有多少宇航员经历了我们所说的太空适应综合症。如果你问宇航员他们什么时候有飞行状态，当然，他们会说，“哦，我没有感到不舒服”，然后当他们退休时，你会发现多达70%的宇航员会承认他们感到非常不舒服。我们所知道的是很多止吐药，也就是让人们不恶心的药物，它们在国际空间站上被使用。所以，我们不知道是谁拿走了它们，但我们知道有大量的人被拿走了。
克里斯-现在，宇航员面临的另一项身体要求是暴露在极端重力下。现在，我们可以在不离开地面的情况下测试这对身体的影响，把一个人放在一个设备里，让他们以很高的速度旋转。这被称为人体离心机。我们在英国看到的这个建于20世纪50年代。它的转速是每分钟30转，相当于9g。我们的太空科学家苏·尼尔森在离心机首席生理学家亚历克斯·史蒂文森的帮助下尝试了一下。
男-被困住了，我现在需要你做的是系紧腰带。
苏:好了，现在。
男:对。所以你只需要把脚放在踏板上，你要高兴的是，如果你需要的话，你可以绷紧你的腿，以防视力恢复，你失去了……
苏:你有什么建议吗?我真的要像平常一样坐在这里看电视吗还是我得绷紧我的肌肉?
男——为了从这种情况中获得最大的收获，试着尽可能地放松。第一轮总是很困难，因为你不知道会发生什么，但试着尽可能放松，看看会发生什么，看看感觉如何。我们会从很低的水平开始，所以你失去意识的风险因为你没有足够的血液进入你的大脑是非常非常低的。所以，只是给你一个感觉，这是一种加速度，你可能会得到或者你可能会感受到的重力，在木星的那种水平，所以2.6 G，一个相当大的量。但不足以让你昏倒，但足以让你感觉比现在重2.5倍。所以，你能做的是，我要说，放松，试着把你的手往上移一点。控制你的手。感受一下它们在那个水平上有多重。很明显，当你举起你的手时，它们的重量是2.5倍，但它们会下降得更快，因为它们更重。所以就去感受吧。
苏-好吧，带我去木星。
男-待机，2.6 G, 15秒…
男-那只是在积累而已。所以描述一下你的感受。
苏:哦，我刚走到右手边，我能感觉到脸颊上有压力。我的脸颊好像在拉长我的脸。我会放松，让它更容易。我的耳朵微微鼓起来，耳朵转动，我又直立起来了。哇!多奇怪的感觉啊。
描述当它停止时的感觉。
苏——你的胃在抽搐，就好像你刚爬过过山车的顶端，突然停了下来。你颧骨上的压力减轻了。
男:你会坚持到3.4 G吗?
苏:那会是什么样子?
男性-你会明显感觉更重一点。我不会让你摸你的鼻子，但如果你能集中精力保持你的视力，绷紧你的腹部和腿，你应该不会灰蒙蒙的。
苏:好的。
男:这样的话，我们要以3.4 G的速度持续15秒。
男-待机，3.4 G, 15秒。
如果需要，准备好紧张。这是3.4……
苏——这可没那么令人愉快。我希望我看起来像一只伯纳德狗。我能感觉到我的手被压得很紧。对这个人来说很难。感觉就像坐了一次最大的过山车。我想就算我试着碰也碰不到我的鼻子。
男性:不，这确实有很大的不同，但感觉手臂的重量是正常体重的3.5倍是值得的。
苏:还有你脸上伸展的感觉。
男:我想我们都知道你15岁以后的样子。
苏:谢谢。
理查德-那是什么感觉?让我们看看他们的直接反应?
苏——我真的很喜欢。这让我对宇航员在起飞和着陆时必须经历的事情产生了新的尊重，因为这不仅仅是我喜欢的惊险刺激。有一种不舒服的感觉。对我来说，它就在我脸上。我觉得我的脸好像被压力拖住了。
克里斯-那是太空科学家苏·尼尔森和理查德·霍林厄姆在最后，他们正在试验人体离心机。戴夫·格林是伦敦国王学院人类和航天生理学的讲师。戴夫，告诉我们苏到底发生了什么?
戴夫:苏是绕着轴转的。他们有点倾斜，这样她的脚就指向中心，旋转轴。然后发生的事情是所有的液体都流向了她的脚。她提到她的头发开始变得灰白。所以，你的视觉会失去颜色，你实际上会被遮蔽，所以你实际上会失去周围的视觉。这是一个警告信号，然后你就会出现我们所说的“G锁”，也就是G引起的意识丧失。所以，因为液体和血液向下流向你的脚，没有足够的血液来供应眼睛，也没有足够的血液来供应大脑。所以，大脑基本上关闭了，所以当你看到灰色的时候，你应该小心，开始做那些抗g紧张的动作。
克里斯-那是他们提到要拉紧她的肌肉的时候。这是做什么的?增加返回心脏的血液量以保持血压升高。
戴夫:没错。所以，如果你绷紧小腿和腿，你就把它们当作泵。我们称之为肌肉泵。所以，你把血液泵回心脏，这样它就可以把血液泵到身体的其他部位，或者回流到大脑。
克里斯-苏忍受了3.5 G。对于宇航员来说，在日常的起飞和着陆情况下，什么是等效的?
戴夫:所以，重力可以达到7g，在返回地球的过程中，重力超过了7g，这是一个真正的碰撞。但是当然，我们要记住的是，在太空中，在失重状态下，没有重力，所以液体不是向下流向你的脚，而是向上流向你的脸，所以你得到了我们所说的鸡腿，猪脸……
你能靠魅力进入太空吗?
大卫·格林博士，伦敦国王学院
太空旅行的心理挑战是什么，我们如何确保我们
把合适的人送上航天飞机?伦敦国王学院的大卫·格林博士向凯特·阿尼讲述了一名优秀宇航员所需的性格特征。
戴夫:首先，他们必须非常有能力。他们必须非常擅长数学和算术。他们必须能够记住很长很复杂的任务序列，并且能够在真正有压力，真正有问题的时候执行这些任务。还有一些软技能——合作、协作，知道什么时候该做领导，什么时候该退一步，有点像《学徒》(the Apprentice)——总是想成为团队领导的团队成员，并不是团队中最好的人选。
凯特-那社交能力呢?你需要内向的人，外向的人，派对动物，还是每个团队只需要一个派对动物?
戴夫:这听起来像是一个我们应该知道答案的问题，但说实话，我们不知道。我认为其中一件事是，你需要能够处理冲突。但不要逃跑，因为无处可逃，无处可藏，所以你需要直面这种冲突，但要以积极的方式化解它。
凯特:宇航员可能要做很多很多的任务，从起飞时非常紧张的情况到飞船上的日常事务。你需要那些拥有广泛技能的人来忍受太空生活的平凡吗?
戴夫:嗯，在太空的大部分时间都是做一些平凡的任务，你需要能做这些任务的人。但要明白，一个在某种意义上可能微不足道的小任务，对整个任务的大局至关重要。所以，俄罗斯人喜欢造纸……
凯特-那种折纸的东西，对。
戴夫:是的，你认为这和太空飞行有什么关系。但是通过一次又一次地监视人们做同样的任务，但要有很高的表现，所以一个非常高的水平，这就是你在太空中需要的那种人。
Kat -所以，一个能耐心而正确地做无数折纸的人。但你还能怎样测试人们的团队合作能力之类的东西呢?
戴夫:所以，其中一件事是，你需要有高功能的人，那些擅长于某件事的人，但他们能看到更大的图景。所以，你让他们做任务。你不给他们所有的信息，你让他们成对或一组。因此，整个团队都有一个结果，他们必须工作，这样他们就能做他们需要做的事情，但他们不会损害团队的总体目标。
凯特-接下来是隔离。我的意思是，有时候我发现和克里斯和团队一起工作已经够难的了但是如果我们在火星上，永远只有我们呢?你如何培训或选择能够应对这种孤立的人?
戴夫:在地球上，被孤立主要有三种模式。这是美国宇航局用的尼莫号。他们变成了潜水者。这是佛罗里达州基拉戈岛90米深的一个栖息地。所以，它们会下去，在那里生活和工作7到14天。然后俄罗斯人做了类似火星500的东西。他们有一个国际船员基本上呆在一个仓库里，这个仓库被模拟成有点像宇宙飞船，连续520天。不是很有趣，但他们最终知道他们在莫斯科。还有南极洲的康科迪亚号。事实上，这是最好的事情，因为9个月里，你可以靠自己了。 No one can come to help you.
凯特-大概没人能听到你的尖叫吧。所以，非常感谢。那是戴夫·格林。他是伦敦国王学院人类和航天生理学的讲师。
海伦·沙曼:第一位英国宇航员
与伦敦帝国理工学院的海伦·沙曼合作
显然，当一名宇航员并不是一件轻松的事，要应对令人呕吐的重力，还要面对艰巨的心理挑战。那么为什么还有人这么做呢?1991年，海伦·沙曼与俄罗斯宇航员一起飞往和平号空间站，成为第一位英国宇航员。康妮·奥巴赫去见了她，并找出是什么吸引了她进入如此高要求的职业……
海伦:我一开始想成为一名护士，因为我妈妈是一名护士，然后我想做一些机械工程方面的工作会很好，但我真的不知道机械工程该叫什么。我只想和机器一起工作。然后我不知道我想做什么，然后我想成为一名医生。所以，我删改了又改，我真的不确定，但我一直知道，它必须是一些涉及科学的东西，一些合乎逻辑的东西，一些可能有建设性的东西。但是科学工程，总是存在的。
康妮:那么，你是怎么从那个变成宇航员的呢?
海伦:我决定，因为我不知道我想做什么，我必须做出某种决定，在18岁的时候，我要去大学学化学，因为学化学，我可以学物理，也可以学生物，化学可以做很多不同的事情。由于我不确定，我似乎保留了各种选择。然后在我的化学学位结束时，我知道我想要…
康妮-大学毕业后，海伦在伦敦继续探索科学世界，她先是在一家电子厂工作，然后在玛氏糖果公司担任冰淇淋和巧克力的研究技术专家。
海伦:直到我下班开车回家听汽车收音机的时候听到了一个机会，然后就听到了一则招聘宇航员的广告。这则招聘广告描述了一个我从未考虑过的机会。说实话，我申请的并不是进入太空，而是参加培训，因为还有什么其他的工作能让你有能力运用你的科学知识，学习宇宙飞船的技术，等等，在另一个国家生活，说俄语，做一些体育锻炼——所有这些都是同一份工作的一部分。哇!你知道，这是我的工作。所以，我申请了这份工作，当然，我想进入太空，但是即使我知道太空不会在太空的尽头，我也会去找这份工作。
康妮:在你上太空之前，你必须接受什么样的训练?
海伦:我首先要学习俄语，因为所有的训练都是用俄语进行的，当然，在讲俄语的空间站上，如果你遇到紧急情况，你最不需要做的就是拿出字典，想知道指挥官告诉你要做什么，然后进行一些理论训练。所以，我们学习了飞行理论和弹道学天文学导航。渐渐地，它变得越来越实用——比如跳伞，为了进行被称为“呕吐彗星”的失重训练——在一系列的循环中上下。但是当飞机下落时，你是在飞机内部下落。所以，你只是在自由落体，这就是失重的意义。你并不是真的失重。你有体重。你仍然被地球引力往下拉，但你感觉不到。
康妮-那一定很棒。
海伦:是的。我是说，每个人都同意这是所有训练中最好的部分。每个人都期待着它。我们要做4次，每次，有10个循环。
康妮——你最好祈祷自己不要晕船太厉害。
很多人会晕车，这就是为什么它被称为“呕吐彗星”，这类人在地球上通常会晕车。如果你容易生病，那么你在“呕吐彗星”上就会生病，当你进入太空时，你也会生病。它在某些方面也是一个很好的选择器。
康妮:那么，当你完成了所有这些训练，当你最终去做这项工作的时候，感觉怎么样?它达到预期了吗?
海伦:这正是培训教会我的。然而，真实的感觉，你永远无法在地球上真正复制。你的身体需要两天左右的时间来适应失重的感觉，因为液体转移了，你身体里的液体一开始倾向于流向你的头部，因为你的心脏还在向你的头部泵血，因为你的心脏在想，“我必须泵血，以保持大脑的血压，防止这个可怜的人昏厥。”但你在太空中不需要那么多，所以你的大脑会告诉你的肾脏排出额外的尿液，然后你会感觉好多了。但是，即使你没有注意到，你的身体仍在继续适应。所以，你会继续从骨骼中失去钙，从肌肉中失去钾。但是没有，两天后，感觉很棒，我觉得我想多睡一会儿。我总是估计大约3个月。
康妮-海伦的任务只有8天，比今天大多数宇航员通常的6个月要短得多。这种现代的长期太空旅行需要不同的技能吗?
海伦:现在和早期宇航员的不同之处在于，现在的人需要团队合作，而在早期，他们是真正正确的人，战斗机飞行员，高度反应的人，他们需要这样。他们往往不善于团队合作。他们不会成为优秀的现代宇航员，也许，现代宇航员也不会成为优秀的战斗机飞行员那种真正需要的人，他们是勇敢的人。他们是真正的探险家，而我们是——我经常被称为探险家，但我不认为自己是这样的。我去探索，但我进入了其他人去过的地方。我去了其他人去过的宇宙飞船。
康妮:如果今天的宇航员不是勇敢的探险家，而是耐心的团队合作者，那听起来就不那么令人兴奋了。还有人想当宇航员吗?我突然出现在伦敦街头，想看看现在的孩子长大后想做什么……
孩子1 -你好。
康妮:你长大后想做什么?
孩子1 -老师。
孩子2 -警察。
孩子3 -现在我想当个工程师。
4岁的孩子-咖啡厅女士。
孩子5 -我想成为……一个杂技演员。
孩子6 -火车。
7号孩子-宇航员。
孩子8:我不确定，但我想我可能想成为一名兽医。
康妮-所以这不是最科学的测试，但似乎宇航员不是大多数人的首选，海伦·沙曼呢，如果她能再来一次，她会吗?
海伦:每个人都想回到太空，我还没有遇到过一个宇航员不愿意回来，不管他们有多老。是的，每个人都会回到太空。
把人送上太空需要什么
英国航天局的利比·杰克逊
海伦·沙曼是第一位英国宇航员，但在12月中旬，蒂姆·皮克将成为第一位
当他加入国际空间站(ISS)时，他将成为第二个。当然，这次任务不仅仅是关于蒂姆·皮克的，如果没有其他人的帮助，这是不可能的。英国航天局的利比·杰克逊向凯特·阿尼解释了海伦或蒂姆的任务背后的团队规模
利比:嗯，蒂姆和其他五名船员将和他一起去那里，他们真的是一个巨大的金字塔的顶端，这个金字塔延伸到世界各地。很难给出一个总的数字，但足以说明的是，在世界范围内，它延伸到成千上万的人，他们将蒂姆和他的团队留在太空中。
他们在做什么工作?我的意思是，我能想到一些明显的例子，比如飞行中心的人在倒计时。请告诉我其中的一些角色，也许还有一些更重要的，也许是意想不到的角色。
Libby:就像你说的，人们经常想到的人是任务控制员他们24小时都在那里，一天24小时，一周7天照顾机组人员，在那里对发生的任何问题做出反应等等。这是科学家们——国际空间站首先是一个科学实验室。当我们看到宇航员做很多人体生理学实验的时候，还有很多其他的实验对宇航员的时间影响很小这些实验是由世界各地的科学家进行的。你有所有的运动鞋。宇航员需要训练。他们经过多年的训练，以确保他们为科学，紧急情况，太空行走等做好准备。有设计这些东西的工程师，有建造它的人，有医务人员，有医生，有律师，还有像我这样负责教育项目的人。这样的例子不胜枚举。
我最近听达拉斯·坎贝尔讲了航天服的历史，就是这些人为每个宇航员制作、设计和测试航天服。
利比:有很多有趣的角色，我喜欢经常告诉孩子们的一个角色是那些在空间站上照看所有东西的人。所以，空间站的大小大约是一个有5个卧室的房子，它有6个人在里面生活和工作。但不像你家里的房子，每三个月换一次住户，有些东西不是每天都用的。例如，有些东西每隔几年才使用一次。我们的员工遍布世界各地。他们在欧洲被称为宇宙他们的工作就是记录一切。所以，当机组人员想知道什么东西在哪里时，他们会问地面上的人。
Kat -哇!我家里真的需要一个。像这样一支大球队，这笔钱一定很多。一个典型的任务需要多大的资金规模?
利比:嗯，通常国际空间站作为一个整体的报价大约是1000亿美元，它从2000年开始飞行，在那之前已经设计了很多年。所以，这是一大笔钱。但英国只是最近才加入国际空间站项目。历史上，我们没有做过载人太空飞行。在2014年的欧空局部长级会议上，我们为国际空间站项目贡献了大约5000万英镑，这让我们的科学家能够使用研究设施和科学实验室。蒂姆有机会亲自去那里为大家提供这个美妙的灵感，我们真的在充分利用这个机会，为下一代提供资本，激励他们希望从事科学和工程方面的职业。
凯特，我觉得它可能值更多钱。但我们现在谈论的是潜在的火星任务。我们已经完成了登月，我们将进入太空，诸如此类的事情，在太空计划方面，我们还需要做些什么才能真正让宇宙飞船开始前往火星?我们能做什么，我们还需要弄清楚什么?
Libby:我认为我们仍在学习的一件大事是我们需要做些什么才能把人类送到那里。我们今天讨论的是生理变化。我们还在研究的一个小领域也是蒂姆可能参与的实验之一就是观察眼睛是如何变化的。戴夫谈到了所有的液体流动以及液体是如何在你的身体里流动的我们越来越多地发现，在6个月或1年的任务中，宇航员的视力会发生变化。有时人们在6个月后回到地球，他们的视力发生了非常糟糕的变化。一些宇航员甚至报告说，在回家的路上，他们无法看到联盟号太空舱里的程序。有时候视力的改变是永久性的。但这只是我们仍在进行科学实验的一个领域，以了解这种情况将如何变化，以及我们如何到达火星。到那里旅行需要6个月到一年的时间。
为什么电线发出这么大的噪音?
Charis -在Facebook上，Rachel推测这是因为有太多的电，一些人试图逃跑，而Henry认为这是由于振动，或者正如Steven所说的，“良好的振动”。同时，Andrew Griffiths是IQE公司的半导体工程师。
安德鲁:在电力线本身，噪音通常是由于一种叫做电晕放电的东西，当电场强大到足以使周围的空气传导时。你听到的声音是从电力线到周围空气的能量转移。电力线的设计者希望避免这种噪音，因为它会导致功率损失。但这部分取决于大气条件，比如气压和湿度。例如，如果下雨，由于湿度的增加和电线表面增加的水滴，噪音会变得更大。这创造了一个更具导电性的环境。电晕放电和噪音可以通过确保电力线更粗和电力线之间的空间足够来减少。这种能量损失也可以通过降低电压来减少。然而，如果我们降低电压，电流就会增加。由于加热，增加的电流导致更多的功率损失，因此您必须平衡高电压在嘈杂的电晕放电中损失多少能量，以及低电压传输在热量中损失多少能量。
查理:但是为什么放电时会发出稳定的嗡嗡声呢?
电力是通过交流电输送到各家各户的。交流电是指电流以每秒50次的速度前后移动。你在输电线或变压器中听到的任何噪音都与这个频率有关。
查里斯-所以这种噪音是一种50赫兹的嗡嗡声，当电压在电缆中上升和下降时产生，每秒50次。但是首先是什么导致电流中的电压像这样交替呢?
安德鲁——家用电是通过电磁感应的过程产生的，电磁感应将运动转化为电。它通过相对于一些电线旋转磁铁来做到这一点。当磁铁转动时，由于电线的设置方式，电压会变为正负。这个正负变化的电压在两个方向上推动和拉动电流。
Charis -感谢IQE的Andrew Griffiths的回答。
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