在去火星的电影任务中，到达那里很容易。马克·沃特尼（MarkWatney）没事，直到沙尘暴使他自生自灭。道格拉斯·奎伊德（DouglasQuaid）在《全面召回》中在红色星球顺风顺水，直到他在火星海关和移民处遭到抨击。但是在现实生活中，单单往返火星就将充满与极端天气或外星人无关的危险。
危险重重
一旦不在地球保护性引力和磁场的作用下，微重力和辐射就成为大问题。微重力会使头部积聚液体，这可能会导致视力问题。在行星际空间中航行的冒险家将不断被高能带电粒子击中，这些粒子正好穿过航天器的金属腹部。研究人员并不知道这种辐射有多有害，但是实验室实验表明，这种辐射可能会增加宇航员患癌症和其他疾病的风险。
任务的持续时间有其自身的危险。
打造医疗设备
“到火星的任务可能是在一个罐子中，四到六个人一起生活三年。”休斯顿的美国宇航局人类研究计划副首席科学家莱蒂西亚·维加说。
“当您考虑去火星时，月球就像是一次露营之旅。”美国宇航局休斯顿约翰逊航天中心的急诊医学医师和航空工程师埃里克·安东森说。撇开困在星际飞船内的人们之间可能会出现的社会和心理问题，三年的旅程会产生更多的生病或受伤的几率。而且，火星离地球的距离约为月球的倍，即使是光速通信，也需要大约20分钟才能从火星到达地球。在紧急情况下打电话给休斯敦也解决不了问题。
尽管存在这些危险，美国宇航局正准备在本世纪30年代派人登上火星。考虑到这一截止日期，研究人员正在开发一套医疗设备和药物，以应对火星之旅要面临的危险。
目前，装箱单上的物品仍处于开发的早期阶段。研究人员正在设计人造重力服、抗辐射药物和微型医疗工具，科学家们希望它们能够在大约十年内准备就绪，以确保首批前往火星的旅行者安全健康。
伪装重力
当身体不必自己承受重量时，肌肉和骨骼就会减弱。在太空飞行初期，这是一个大问题。今天，国际空间站上的宇航员每天要锻炼几个小时，以保持自己的力量。但是，微重力的其他问题仍然没有解决。
在太空中，地球重力通常保持在下半身的体液向头部漂移，从而增加了颅内压。美国宇航局宇航员托马斯·马什伯恩（ThomasMarshburn）说：“如果您坐在椅子上，把头放在膝盖之间……那是什么感觉。”他在年完成了为期五个月的太空站工作。
研究人员怀疑，眼后不断升高的压力是造成远视力等视力问题的罪魁祸首，大约一半的宇航员在太空中发展。“我在阅读笔记本电脑上的按键时遇到了麻烦。”马什伯恩回忆道。
宇航员在锻炼
失重还会混淆内耳中的重力感应前庭器官，后者在平衡和运动控制中发挥作用。回到地球后，马什伯恩说：“到那天结束时，我可以很轻松地沿着一条直线走，但是我花了几天的时间才可以开始绕一个拐角走”。
为了确保宇航员可以直走并看到他们在火星上所做的事情，可以为飞船配备人造重力机。一种这样的机器是下体负压室或LBNP室。当一个人从腰部向下密封时，该设备向身体的下半部分施加真空压力。真空会重新产生重力的向下拉动，将人的脚牢固地放在腔室的地板上，并将体液吸引到腿部。
在一项实验中，已经植入了用于测量颅内压的医疗设备的10名志愿者他们的下半身密封在LBNP腔室内。参与者必须躺下进行实验，以使他们的颅内压更接近太空中的压力。当地球上的某人从站立到躺下时，他们的颅内压力从大约0毫米汞柱上升到大约15毫米汞柱-接近于宇航员在太空中所经历的压力。研究人员在年的《生理学杂志》（JournalofPhysiology）中报告说，随着研究人员缓慢增加设备的真空压力，参与者的平均颅内压从15毫米汞柱降至9.4毫米汞柱。
加利福尼亚大学圣地亚哥分校的空间生理学家艾伦·哈根斯（AlanHargens）说：“我们现在真的不知道需要多少时间（在LBNP中）保护身体”免受空间流体变化的有害影响。但是，如果LBNP成为日常活动的重要组成部分，Hargens的团队将建造一套原型LBNP服，可以在日常活动中穿着。这套西服由一对带内置鞋的工作服和腰部密封件组成。真空压力将穿着者拉到鞋底上。“这些下身负压装置是人工重力的一种早期形式，”哈根斯说。这样的设备可能比诸如离心机之类的替代品更容易被送入太空。
离心机通过离心力模拟重力，这种作用使水在头顶上摆动时将水保持在桶的底部。设计用来帮助宇航员进行微重力作用的离心机看起来像是旋转木马，但有床而不是小马。骑手躺在床上，头部指向旋转木马的中心，旋转后向脚施加水平离心力，该离心力与重力的向下拉力一样大。一个房间大小的离心机比LBNP套装要难得多。但是一些研究人员认为，全身离心机的经验可能可以解决LBNP不能解决的微重力问题，例如内耳问题。
为了研究离心机对感觉运动控制的影响，佛罗里达大学盖恩斯维尔分校的运动控制研究人员RachaelSeidler及其同事将24名志愿者卧床60天，以模拟微重力下的生命。每天有16名参与者在离心机中旋转总共30分钟，而其他8名参与者则没有离心。卧床休息前后，测试参与者的平衡状况，并进行障碍训练。塞德勒说：“我们只是初步了解了这些数据，但“看起来人工重力确实对电机控制有所帮助”。
下体负压或LBNP
微重力的生活对于火星船员来说可能是个问题，但至少对宇航员来说是一个熟悉的挑战。另一方面，长期暴露于深空辐射是前所未有的危险。
太阳系充满了被称为银河系宇宙射线的带电粒子，它们以接近光速的速度传播。这些颗粒像金属纸一样撕破金属，可以杀死细胞或在其中的DNA中产生突变。像地球上的人一样，空间站上的宇航员在很大程度上受到地球磁场的保护，免受这些微小的破坏球的伤害。但是，火星上空的机组人员将完全暴露。在前往“红色星球”的途中，预计宇航员每天将接受近两毫放射线的辐射-大约等于每六天进行一次全身CT扫描。
唯一一个完全沉入深空辐射的人是登月的人，但暴露时间不足两周。休斯敦贝勒医学院的太空医学研究员伊曼纽尔·厄基耶塔（EmmanuelUrquieta）说：“在执行火星任务时，“我们真的不确切地知道人类受到这些类型的暴露后会发生什么”。但是从实验室动物和细胞实验来看，这种辐射不会给宇航员任何超能力。
根据《自然评论心脏病学》（NatureReviewsCardiology）年的一份报告，在对动物和人体组织的测试中，旨在模拟太空辐射的粒子束会降解心脏和血管组织，这表明火星船员患心血管疾病的风险可能更高。同样，研究人员在年5月生命科学在太空研究中发表的一篇评论文章中报道说，对啮齿动物接触辐射的观察表明，空间辐射会损害认知功能。
纽约州厄普顿市布鲁克海文国家实验室的研究员彼得·吉达说：“在肺，肝和脑中，还有大量关于辐射诱发癌症的能力的数据”，他研究了辐射的生物学效应。
在实验室动物或细胞培养物中看到的可怕的辐射效应应与一粒盐一起服用。老鼠不是人，盘子里的脑细胞不能造脑。而且，动物和细胞通常在单个疗程或数周或数月的一系列辐射暴露中获得整个火星任务级辐射剂量，这与获得恒定的低水平辐射不同。但是这些实验的警告信号令人担忧，研究人员正在测试各种抗辐射药物。
Guida说：“对策开发的最大和最有希望的领域是抗氧化剂。”高能带电粒子会通过将体内的水分子分裂成有*的化合物（称为活性氧）而造成损害。用抗氧化剂灌注身体可以帮助中和一些活性氧，并抑制其作用。选项包括维生素A和E，以及硒代蛋氨酸，硒代蛋氨酸是某些膳食补充剂中的一种成分。他说：“所有这些都显示出不同程度的减少辐射的负面影响的能力。”
蒂比斯甚至利用浆果的天然抗氧化能力也可能有所帮助。在一个实验中，喂食了用蓝莓干粉冷冻干燥的食物的老鼠暴露于高能带电粒子后，在记忆力测试中表现四个星期似乎比喂食普通食物的老鼠稍好一些。在测试中，给老鼠显示了两个物体：一个在辐射暴露之前见过，另一个没有。蓝莓喂养的老鼠花费了将近70％的时间来探索新物体，这是识别旧物体的动物所期望的。研究人员在年《生命科学研究》杂志上报道说，但其他老鼠花了大约一半的时间探索每个物体，这表明他们忘记了之前见过的物体。
阿肯色大学医学院的放射生物学家MarjanBoerma说，单靠抗氧化剂可能还不够。Boerma及其同事正在测试阿司匹林和其他抗炎药（包括一种称为γ-生育三烯酚的维生素E）是否可以帮助减少高能粒子对细胞的损害。可能需要混合药品，或者可能需要精心混合的冰沙。她说，科学家们还远远没有敲定这种抗辐射疗法的确切成分。
治愈自己
改变人工重力并吞下抗氧化剂可能成为宇航员日常工作的一部分。但是，火星的访客还必须在没有任务控制的情况下处理任何意外的疾病和伤害，以便在紧急情况下与他们交谈。
火星船员可能包括一名医生。Urquieta说：“但是那个人也可能会生病，而且该医师将不会获得10个不同专业的董事会认证。”理想情况下，火星飞船将配备人工智能，该人工智能可以考虑宇航员的症状，推荐医学检查，进行诊断并分配治疗方法。但可靠的“博士AI”离现实还遥不可及。
目前，最复杂的症状检查器是VisualDx之类的工具，医院和诊所的医护人员使用的诊断软件。用户回答有关患者的问题，例如症状和人口统计特征，以明确可能的诊断。对于皮肤状况，VisualDx还可以分析患者皮肤的照片。现在正在扩展它，以帮助用户评估超声扫描。
新型便携式超声波机器
VisualDx的皮肤科医生兼首席执行官ArtPapier及其同事设计了该系统的一个版本，该版本可在深层空间中使用，该版本可在没有互联网的笔记本电脑上工作。该软件不必考虑所有可能的诊断，例如热带地区的传染病。取而代之的是，重点放在宇航员极有可能发展的医疗状况上，例如皮疹或肾结石。
为了帮助步行的宇航员完成急救和医学检查，休斯敦KBR公司的太空生理学家和太空医学科学家道格拉斯·埃伯特（DouglasEbert）及其同事正在开发一种称为自动医疗官员支持（AMOS）系统的工具。该软件的早期版本使用图片和视频来教新手如何进行眼科检查，例如或插入呼吸管。
研究人员与大约30位非医师一起测试了AMOS原型，他们学习了如何执行几种医疗程序。这些人在三到九个月后回来，再次进行程序，必要时使用该软件进行指导，以模仿宇航员在紧急情况下如何使用AMOS进行飞行前训练和即时支持。
大约80％的参与者正确地进行了眼科检查和超声检查，大约70％的参与者正确地插入了IV。当涉及到更艰巨的任务时（插入呼吸管），只有大约一半将其拔掉，埃伯特和他的同事在一月份在德克萨斯州加尔维斯顿举行的美国宇航局人类研究计划研究人员研讨会上报告。4月，在没有地面控制的帮助下，空间站上的宇航员成功使用该软件执行了肾脏和膀胱超声扫描。
在进行医学检查时，宇航员将不会拥有星际飞船Enterprise的病床。他们将需要适合航天器的微型医疗设备。
对于医学成像，太空医学研究人员将目光投向了一种新型的超声波设备，称为ButterflyiQ，该设备用一个电动剃刀大小的单个探头替代了通常需要对不同身体部位成像的各种换能器。标准超声机械的重量是ButterflyiQ的15倍左右，后者在移动应用程序上显示图像。
离心机
1DropDiagnostics公司正在开发信用卡大小的芯片，以检测手指刺血样品中不同疾病的化学标记，该公司正在为宇航员进行便携式血液测试。
宇航员用来相互修补的医疗套件必须轻巧紧凑。为了确定宇宙飞船急救箱中的物品，研究人员使用了NASA的“综合医学模型”，该模型可以预测执行特定任务的宇航员最有可能遇到哪些健康问题。
研究人员插入了任务的详细信息，例如机组人员的去向以及宇航员的性别和既存条件。然后，该模型运行数千次任务模拟，以评估该特定机组人员从便秘到心脏病发作的风险，以便计划人员可以优先考虑医疗用品的供应。
Ebert和同事已经使用此系统为NASA计划在年进行的乘员登月飞行任务建立了初步的急救装箱单。对于这三周的旅程，急救箱非常简单：用于治疗背痛，运动的药物疾病之类的。
埃伯特说，为火星打包将是一个全新的球类游戏。但是研究人员至少还有十年的时间来缩小其设备的尺寸，并弄清楚什么医疗用品组合将使火星宇航员有最好的机会生存史诗般的航程。
