模擬火星環(huán)境的圓頂屋坐落在夏威夷莫納羅亞火山貧瘠的北坡
圖為志愿者在模擬任務(wù)期間做科學(xué)實(shí)驗
在重返地球后,參與模擬火星實(shí)驗的法國科學(xué)家維瑟表示,人類在不久將來前往火星是“可以實(shí)現(xiàn)的”“技術(shù)和心理障礙都可克服”。
在“歡迎返回地球”的歡呼聲下,當(dāng)?shù)貢r間8月28日早9點(diǎn),來自美、德、法三國的6位科學(xué)家走出“密封艙”,結(jié)束了在夏威夷莫納羅亞火山為期一年的模擬居住火星實(shí)驗。
這些科學(xué)家的“封閉”實(shí)驗生活什么樣?他們“重返”地球感受如何?人類距離登上火星還有多遠(yuǎn)?
實(shí)驗生活什么樣
外出要穿太空服
美國航天局打算在2030年左右可能把宇航員送入火星軌道,2039年派人登上火星。憑借現(xiàn)有技術(shù),將人類送上火星耗時預(yù)計長達(dá)1年到3年,而目前宇航員在國際空間站通常僅停留6個月。
因此,美國航天局開始在地球上模擬太空旅行,為火星之旅做先期準(zhǔn)備。這項名為“夏威夷太空探索類比和模擬”的實(shí)驗此前已經(jīng)實(shí)施三場,第一場實(shí)驗內(nèi)容為如何在火星上做飯,后兩場則為隔離環(huán)境下人類共處實(shí)驗,時長分別為4個月和8個月。
而剛剛結(jié)束的正是時間最長的第四次模擬生存實(shí)驗。這次實(shí)驗中一共有6名志愿者參與,他們中有天體生物學(xué)家、物理學(xué)家、建筑師、航天工程師、醫(yī)生以及土壤科學(xué)家。實(shí)驗基地位于夏威夷莫納羅亞火山貧瘠的北坡,這個地區(qū)是地球上最接近火星環(huán)境的地方。
在過去一年的時間里,這些志愿者被置于在一個模擬火星環(huán)境的圓頂屋之下,生活在無法接觸新鮮空氣的“密封艙”中。他們的生活范圍可以離開那個圓屋頂,但出去必須穿上氧氣有限的沉重的宇航服。
他們吃的是粉狀奶酪、魚罐頭等食物。食物是定期配給的,而且非常有限。每兩個月他們才會獲得一次水的補(bǔ)給,而食物補(bǔ)給則是每四個月一次。
在這個模擬環(huán)境中,他們與外界聯(lián)絡(luò)僅限電子郵件,而且人為延遲20分鐘,以模擬太空通信。
應(yīng)急處理人為突發(fā)事件
為了實(shí)現(xiàn)把人類送上火星的目標(biāo),NASA想搞清楚長期隔離地球的生活給宇航員心理造成的影響。
在這個模擬實(shí)驗過程中,研究人員會利用攝像頭,身體運(yùn)動追蹤器等方式來監(jiān)測志愿者們的生活。透過這些數(shù)據(jù),研究人員希望能研究出隨著時間的推移,他們之間的團(tuán)隊凝聚力情況以及可能影響團(tuán)隊表現(xiàn)的社交、情感等因素。
研究者還為志愿者們提供了定制的虛擬現(xiàn)實(shí)游戲,用來緩解他們因長時間隔離地球而帶來的孤獨(dú)感。
當(dāng)然真實(shí)的火星生存一定會面臨很多挑戰(zhàn),因此研究人員也設(shè)計了很多突發(fā)事件來考驗他們的團(tuán)隊凝聚力。
比如,突然告知這些志愿者們,生存所在地將馬上遭遇致命輻射沖擊,這樣他們可能需要在穹頂之外利用冷卻的熔巖洞臨時充當(dāng)庇護(hù)所;此外,他們還會處理像停電或工具損壞等突發(fā)狀況。
此外,在這一階段的實(shí)驗中,他們還會模擬外太空環(huán)境進(jìn)行一些藥物治療,比如治療流感或者骨折等。
目前研究人員已經(jīng)開始對這次實(shí)驗收集來的數(shù)據(jù)跟此前幾次模擬生存實(shí)驗數(shù)據(jù)做對比。他們希望這些研究能幫助未來進(jìn)入太空的宇航員們在遭遇類似問題時,有辦法盡快解決它。
而這個項目也沒有就此停止,它將在明年1月啟動下一階段的實(shí)驗。在這個階段中,研究人員將著重關(guān)注如何挑選合適的宇航員以及團(tuán)隊組建等問題。
歸來談感受
與世隔絕寂寞難耐
在一個直徑11米、高6米的圓頂屋中封閉生活365天,是什么感覺?恐怕只有剛“出艙”的6名科學(xué)家才清楚個中滋味。
美聯(lián)社8月28日報道,對模擬火星生存實(shí)驗的參與者而言,在火山坡上的密封艙里生活一年后,他們十分渴望陽光、空氣和可口食物。“想要跳進(jìn)海里暢游,享用新鮮食物”——這樣普普通通的生活成了最大的愿望。
來自美國的參與者特里斯坦·巴辛思韋特說,他迫切想要住進(jìn)一處有窗戶的地方?!拔业奶炷模胂肟?,一整扇窗戶都是我一個人的?我簡直不知道該怎么辦好了。”他說,“過去一年我們共享的那一扇窗戶只有一塊中號比薩餅?zāi)敲创??!?/p>
人際關(guān)系備受考驗
專家認(rèn)為,人類登陸火星的一大挑戰(zhàn)是旅途耗時漫長、活動范圍狹小,人際沖突幾乎無法避免。而這可能直接影響火星旅行時團(tuán)隊的表現(xiàn)。
為此,在這次為期一年的模擬實(shí)驗中,參與者除了各有一間能放下小床和桌子的小房間,幾乎沒有個人隱私空間。研究人員通過攝像頭、人體運(yùn)動跟蹤器和電子問卷調(diào)查的方式,了解參與者在漫長隔離生活中心理變化和精神壓力,為未來真實(shí)火星飛行提供經(jīng)驗。
巴辛思韋特說,他有時感覺“無聊得要命”,而這種感覺會讓人變得極其敏感、情緒化。
“別人做的一些小事,放在平時你根本就不會留意到,但在這兒,你會想把他們絆倒在樓梯上。”巴辛思韋特在實(shí)驗期間接受美國《赫芬頓郵報》電子郵件采訪時說。
來自德國的參與者克里斯蒂亞娜·海尼克也說,由于與世隔絕,他們面臨的“最大敵人之一就是無聊”?!澳惚仨氁幸庠?、有能力適應(yīng)他人,做出妥協(xié)?!彼f。
為了克服這些問題,實(shí)驗參與者們力爭讓自己忙碌起來,避免情緒低落影響人際關(guān)系。他們合理利用有限資源,完成研究任務(wù),或是專注于興趣愛好。
巴辛思韋特喜歡閱讀,在實(shí)驗期間還兼顧攻讀建筑學(xué)博士學(xué)位、學(xué)習(xí)烹飪;同樣來自美國的參與者謝伊娜·吉福德則撰寫發(fā)表了多篇網(wǎng)絡(luò)報道。
“無論是好是壞,你在與世隔絕環(huán)境中學(xué)到的一切都是經(jīng)驗?!泵绹鴧⑴c者卡梅爾·約翰斯頓說。
火星旅行有多遠(yuǎn)
跨越技術(shù)和心理雙重障礙
在電影《火星救援》里,馬特·達(dá)蒙飾演的科學(xué)家被留在了火星上,度過549天的漫長時光,為人類生活在火星的未來暢想開啟的一扇接近現(xiàn)實(shí)的大門。此次項目就上演了現(xiàn)實(shí)版的《火星救援》。
海尼克說,實(shí)驗的一大成功在于,他們在干燥環(huán)境中找到水。
她說:“實(shí)驗證明,我們能從看似干枯的土地中獲得水源。這意味著,人類未來在火星上也能利用小型溫室結(jié)構(gòu)獲得水。”
參與實(shí)驗的法國生物學(xué)家西普里安·維瑟認(rèn)為,模擬實(shí)驗成功,真正的火星之旅現(xiàn)實(shí)可行。
“我的個人感受是,在不遠(yuǎn)的將來,火星旅行可以成為現(xiàn)實(shí)。技術(shù)和心理上的障礙都能被克服?!彼f。
20年內(nèi)有望實(shí)現(xiàn)夢想
火星能否成為人類的新家園?對此,果殼網(wǎng)科學(xué)人主筆、宇宙學(xué)博士虞駿認(rèn)為,火星是一個長期來說有可能會去移民的星球?;鹦堑臏囟劝滋熳罡呖梢缘绞畮锥?,但其他時間段溫度很低的;火星大氣是不適合我們呼吸的,二氧化碳比較多,幾乎沒有氧氣。
“人類想要去火星生存,比如電影《火星救援》,首先要解決的就是食物、水和空氣, NASA2020年將要發(fā)射的下一代火星車,一項任務(wù)就是通過一個實(shí)驗裝置,就地取材能不能從它的土壤或者是土塊里面給提取出氧氣出來。水已經(jīng)搞定了,NASA的鳳凰號探測器已經(jīng)在火星的高緯度地區(qū)發(fā)現(xiàn)地表下有大量冰?!庇蒡E說,“很有可能在2030年前后,不到20年的時間,人類真的踏足到火星上。”