“火星之旅”大揭秘

2010-12-07 05:13杨孝文徐菁
太空探索 2010年8期
关键词:斯蒂夫参与者火星

□ 杨孝文 徐菁

志愿者第一排从左到右分别是阿列克谢·斯蒂夫,亚历山大·斯莫莱耶维斯基,米哈依尔·西内尼克夫,第二排从左到右分别是:苏赫罗伯·卡莫洛夫,罗曼·查尔斯,迭戈·乌尔维纳,王跃(4名俄罗斯志愿者中有1名是候补,最终参加实验的为6人)

俄罗斯志愿者苏赫罗伯·卡莫洛夫37岁,莫斯科人,职业是外科医生,1996年毕业于俄罗斯军医大学。个人爱好是电影和运动。在长期隔离期间主要任务是医学支持和疾病预防

人类首次模拟火星载人飞行试验“火星500”于6月3日在俄罗斯莫斯科国家航天基地正式启动,来自中国、俄罗斯、意大利和法国的6名志愿者在密封舱里生活520天,体验“火星之旅”。在这段时间里,他们见不到阳光,没有新鲜空气,也不能与外界直接联系。这项任务将探索长期太空飞行对人体产生的影响以及6名志愿者是否能在心理和生理不出现问题的情况下在一个受限的空间里生活足够长的时间。

“火星500”计划由俄罗斯生物医学问题研究所和欧洲空间局合作实施,目的是收集数据、知识和经验,帮助我们理解长期太空飞行期间人类在生理、心理和医学方面所面临的问题,为未来真实的火星任务作准备。很明显,此次没有失重的影响,但是这项研究将有助于确定长期在封闭环境中逗留的生理和心理影响。通过对参与者进行各种各样的生理和心理测试,如压力、荷尔蒙分泌规律和免疫、睡眠质量、情绪、食物补充效率等,对未来制定长期太空飞行策略具有不可估量的价值,同时,还有助于改进航天员选拔程序,并可节约不必要的开支。

太空史上最长的隔离试验

“火星500”计划启动后,刚刚结婚4周的俄罗斯志愿者阿列克谢·斯蒂夫就要离开他的妻子叶卡特琳娜·格鲁别娃,住到封闭舱里非常狭小的床铺上。在这520天里,他要住在一个看起来像管道的密封舱里,而且一举一动都要受到摄像机监视。斯蒂夫对媒体说:“放弃性生活这么长的时间,对我来说确实非常困难。” 不过,这也是对新婚燕尔的耐力进行的第一项考验,也将成为未来发射载人任务,把人类送入外太空的大胆尝试的一个转折点。斯蒂夫正在参与太空探索史上持续时间最长的隔离试验。

6月3日,斯蒂夫和其他5名志愿者进入莫斯科生物医学问题研究所的飞船模拟舱里。参与“火星500” 计划的志愿者的经历,将跟真正飞往火星的经历非常相似。据科学家估计,利用现在的技术往返火星,大概需要520天。前250天飞往火星,在这颗红色行星上停留30天后,再用240天返回地球。

6名志愿者把他们在未来520天要居住的狭窄的管状系统和管道称作“圆筒”。里面是跟国际空间站上的居所非常类似的小型居住区。6名参与者都有自己的私人空间,不过他们每个人的“个人空间”仅有3平方米,里面有一张小床、一张桌子、一把椅子和放个人物品的架子。墙上贴着苏联太空传奇人物的海报。其中一面墙上贴的是进入太空第一人尤里·加加林,画面中的他正冲着人们微笑。

俄罗斯志愿者米哈依尔·西内尼克夫(候补)37岁,莫斯科星城人,职业是电动机械工程师,1994年毕业于加里宁格勒高级海军学院,个人爱好是自驾游、潜水、摄影。在长期隔离期间主要负责维持全体志愿者基本的工作能力,在空闲时间组织大家活动

俄罗斯志愿者阿列克谢·斯蒂夫38岁,莫斯科星城人,造船工程师,1996年毕业于高级海军工程学院。个人爱好是旅游、摄影和潜水。在长期隔离期间主要负责改进生命支持系统

俄罗斯志愿者亚历山大·斯莫莱耶维斯基32岁,莫斯科人,内科医生,生理学家,2005年毕业于军事医学研究院,个人爱好运动和钓鱼,在长期隔离期间主要负责进行生物化学、生理学等方面的实验

中国志愿者王跃27岁,北京人,航天员教练员,从事环境适应性训练和选拔工作,2005年毕业于南京医学院。个人爱好篮球、足球、游泳、阅读

欧洲空间局志愿者迭戈·乌尔维纳27岁,意大利人,工程师,毕业于都灵理工大学,在此之前曾在美国犹他州的火星荒漠研究站内做过研究。个人爱好潜水、足球等

欧洲空间局志愿者罗曼·查尔斯31岁,法国人,工程师,2004年毕业于法国先进力学学院,个人爱好读书、游泳、潜水等

为登陆火星做准备

研究人员希望,这项耗资1500万美元,由欧洲空间局和俄罗斯联邦航天局共同资助的项目,最终能使人类火星探索任务美梦成真。他们称其为一项“创造历史的试验”。为了“火星500”计划,研究人员甚至在一个舱内用沙子、石头模拟火星表面恶劣的环境,并用便宜的装饰灯模拟天上一闪一闪的星星。

参与“火星500”计划的6名志愿者在试验期间要严格遵守规定:在18个月里不能接触新鲜空气、看不到阳光,甚至也不能与外界进行任何直接联系。与外面的无线电交流会像真正的火星任务一样延迟20分钟。他们甚至无法选择自己想吃的食品。每一顿饭都由德国埃尔兰根大学的一个医疗小组根据维生素和卡路里的测量结果,给他们搭配。如果机组成员不能严格按照这一规定吃东西,他们可能会在任务结束前吃光所有口粮。

德国埃尔兰根大学的分子医学专家延斯·蒂泽负责6名志愿者的营养情况。除此以外,他还将研究地球上不会出现的一种现象:在前3个月的试验过程中,他会对一种自然雄性周期性进行深入研究。月亮运转周期会对雄性激素的分泌情况产生影响。蒂泽解释说:“这是一种雄性月经,不过显然没有出血。现在研究人员希望弄清楚激素水平的变化,是否会改变一个人的心态或心情。为了查明这个问题,试验期间会有20多名心理学家24小时不间断地监视“火星500”计划机组成员的行为。

6名志愿者进入密封舱后,蒂泽还将调查是什么原因导致他们血压升高。“这是我们第一次能完全控制一个试验组的饮食情况。”以前人们认为,吃太多盐会导致高血压,科学家将借助这次试验,检验这一说法是否属实。“火星500”志愿者并不担心严格的低盐饮食。这项任务的参与者、俄罗斯军医亚历山大·斯莫勒耶夫斯基说:“我是一名俄罗斯军人,我以前经常吃没味的东西。”

参加去年105天模拟试验者表示,无聊是最让人受不了的。德国工程师奥利弗·尼科尔:“从此我学会了从小处体验生活,例如蓝色天空或者小鸟的鸣叫。”自第一次试验以来,“火星500”的这个密封舱已经进行了少许改进:现在它上面安装了淋浴,志愿者可以定期洗澡。与之相比,第一次试验期间,尼科尔和其他同伴只能用湿毛巾擦身体。

刚刚结婚4周的俄罗斯志愿者阿列克谢·斯蒂夫和他的妻子叶卡特琳娜·格鲁别娃

火星500项目的臂章

登陆火星需要国际合作

在俄罗斯,“火星500”项目受到民众的极大关注。与很多西方人有所不同的是,大多数俄罗斯人支持政府耗资巨大并且雄心勃勃的太空计划。65%的俄罗斯人认为执行火星任务乃必须之举。欧洲空间局驻莫斯科办事处负责人雷内·皮斯切尔指出:“但俄罗斯人也知道这项规模浩大的计划只有通过国际合作才能加以实施。”毫无疑问,“火星500”项目是在外太空展开国际合作的一次彩排。

然而,这次彩排差点流产。在此之前,“火星500”项目启动时间曾被多次推迟。对于来自德国的重要设备,俄罗斯海关官员曾延迟结关,一拖就是5个月。德国总理默克尔最后出面干涉,事情终于才有了转机。在总理大人的亲自过问下,第二批从德国进口的设备在短短20分钟内就通过俄罗斯海关。值得一提的是,默克尔也是一位物理学家,曾用俄语与俄方科学家讨论这一项目。这位女总理在东德长大,求学时学会俄语。

挑选参与者过程也同样让国际社会陷入紧张。作为欧洲空间局的一个成员国,德国自然希望派遣一名德国人参与“火星500”研究项目,但参与资格最终却落到意大利人手上。欧洲空间局颇有影响力的载人航天飞行负责人西蒙内塔·迪·皮珀设法让意大利候选人迭戈·乌尔维纳在竞争对手中脱颖而出。“火星500”项目的俄罗斯参与者也对此举感到震惊,有人甚至用“一个百分之百的政治决定”加以形容。

志愿者将他们在未来520天内共享的狭窄管道系统戏称为“桶子”

人类行为难于预测

当然,此项任务并不能模拟载人飞行的所有方面。“火星500”参与者并不会暴露在宇宙射线环境下,也不会长期受到零重力影响。这项实验的目的是了解人类面对长时间太空飞行的极端影响将如何做出反应,以及如何应对长时间与世隔绝的状态。

在执行长期太空任务时,人类本身就是一个不可预知的危险因素。在1967年“阿波罗7号”任务中,美国指挥官并没有按照休斯敦基地的命令行事,而是与任务控制中心发生争吵,起因是机组人员当时还没有吃饭,而他又患了伤风。这些“造反”的航天员甚至拆掉了用于测量生命体征的传感器。

1988年,也就是在登上和平号空间站一年多之后,苏联航天员穆萨·马纳罗夫和弗拉基米尔·蒂托夫创造了一项在外太空逗留时间最长的世界纪录。然而,他们之间的关系却并不友善。这种紧张关系让任务控制人员非常担忧。经过诊断,两位航天员在轨道工作时性格发生变化。在通过无线电与他们的妻子仔细沟通之后,他们才变得通情达理起来。

1999年除夕,在俄罗斯生物医学问题研究所参加一项隔离实验的参与者发生斗殴事件。起初,两名俄罗斯参与者厮打在一起,第三个人随后也卷了进来。其中一位男性强行亲吻一名加拿大女性,他所谓的“文化差异”最终被定性为一种性骚扰。

研究人员自然不希望“火星500”参与者彼此间也拳脚相加。共有大约6000名申请者申请参与这一项目,与那些喜欢拳击等激烈运动的申请者相比,将钓鱼等较为安静的活动作为业余爱好的申请者更有可能被选中。为了防止意外发生,欧洲空间局和俄罗斯联邦航天局最后决定不让任何女性申请者参与。

迭戈·乌尔维纳和亚历山大·斯莫莱耶维斯基正在火星表面模拟区接受训练

学习中文 打发时间

“火星500”项目参与者要一直处于监视之下,为何如此呢?据悉,40多个摄像头将负责对飞船模拟器内参与者生活的方方面面进行监视。当然了,私人舱、卫生间和沐浴不在监视之列。此外,一组俄罗斯心理学家也将一天24小时待命,需要的时候,便对参与者进行心理干预。如果到了不得不干预的地步,这项实验将被迫中止。如果有参与者受伤或者患病,模拟飞船内的医生斯莫莱耶维斯基会依照来自“地球”的治疗建议进行处理。

此外,参与者还将模拟长期零重力飞行时出现的肌肉萎缩。在参与者“登陆”火星前,斯莫莱耶维斯基以及其他两位参与者将留在“床”上,一呆就是30天。这里所说的“床”是指一些特制的盆,放置时略微倾斜。与在地球上相比,将有更多血液流向留在“床”上的参与者大脑。

斯莫莱耶维斯基说:“我钻研航天医学已经有12年时间了。对我来说,这是一个好机会,可以亲自体验我学到的很多东西。”他认为自己在整个模拟过程中并不会感到无聊。他的新室友王跃会帮助他打发时间。斯莫莱耶维斯基解释说:“王已经向我们承诺,会好好利用这段时间,他很愿意教我们所有人学习中文。”(图片来自“火星500”官网)

王跃教队友练毛笔字

志愿者正在进行实施人工模拟救助

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