心理压力是火星之旅的最大障碍载人火星任务还需要一个“段子手”

2022-03-23 07:14李忠东
科学大众(中学) 2022年2期
关键词:宇航员火星太空

李忠东

人类进行太空探索的下一个目标是火星,如果载人火星任务梦想成真,从开始火星之旅的那一刻起,宇航员就要陷入与世隔绝的状态,必将面临一系列严峻的挑战——陨石可能刺穿他们的飞船,太阳耀斑会让他们遭受危险辐射,飞船上的一次爆炸就能让他们偏离航线,甚至摧毁生命支持设备,让往返火星的旅程变成一次死亡之旅。虽然人类要抵达火星还面临着巨大的技术挑战,但最大障碍还是心理压力,它对宇航员构成的威胁将超过其他任何风险。莫名的孤独感和无助感可能撕破宇航员的心理防线,让他们无法始终保持清醒的头脑,最终导致任务失败。

火星任务的重大问题

在美国电视剧《生活大爆炸》中,有一个情节令人印象深刻。男主角霍华德·沃洛维茨在国际空间站执行任务期间,被其他宇航员“欺负”,从而对执行太空任务心有余悸。

事实确实如此。尽管国际空间站的宇航员不断轮换并且可以与地面实时通信,完成任务后能够迅速返回地球,在心理上感觉与地球很近,然而宇航员之间的摩擦时有发生。据一名宇航员透露,一次例行拍照最终演变成一场可怕的冲突,他这样写道:“我当时觉得我们会失去一个同伴。”在漫长的火星旅程这种高压而封闭的环境下,对宇航员造成的心理影响巨大,相互之间可能更难融洽相处,提出了当前空间科学知识无法回答的心理问题。

有研究证实,尽管目前美国国家航空航天局和欧洲航天局等太空机构利用执行任务前的心理测试来确保宇航员能友好相处,然而仍有40%~50% 的宇航员与其他人性格不合。一旦进入太空环境,彼此无法“和睦相处”将是火星干预任务中的一个重大问题。

根据地球和火星之间旅程的时间安排,火星任务需要一组宇航员一起至少待上3年,而且没办法提前离开。宇航员在旅途中无法实时获得地球上家人的安慰以及朋友、同事的建议,特别是在火星之旅的后半段,无线通信信号往返飞船与地球需要长达45 分钟,宇航员不得不在更大程度上依赖他们的同伴。

宇航员虽然接受过严格的训练,但与世隔绝的状态和狭小的空间足以让他们达到心理临界点。美国夏威夷大学心理学家、研究载人太空飞行影响的吉姆·宾斯特德就指出:“即使很小的刺激也能让人陷入愤怒,也许你无法忍受同伴咀嚼麦片的方式,突然间冒出这样的想法——我希望他能把嘴闭上,要不然就别怪我不客气了。”

因此,有科学家表示,如果想成为登陆火星、建立人类殖民地团队的一员,必须拥有良好的团队精神和不错的幽默感。团队协作是太空航行的关键部分,幽默感有助于化解紧张情绪,对执行像火星旅行这种长期任务的宇航员非常重要。

宇航员需要有过人的胆识、强健的身体和聪明的头脑,对他们进行测试和选拔是一件非常严肃的事情,以确保安全、如期地完成各项太空任务。研究表明,火星之旅离不开专门负责搞笑的宇航员,这样才能在无聊漫长的火星旅途中鼓舞整个团队的士气。目前,美国国家航空航天局正在物色幽默搞笑的人担任宇航员,将他们送往约翰逊航天中心接受测试。

当然,光能搞笑并不足以让一个人胜任宇航员这项工作,自身还要是出色的科学家和工程师,能够通过严格的训练项目。

回程阶段会是心理最脆弱期

为了研究如何应对极端的心理时期,美国国家航空航天局从2014 年开始实施“人类探索研究模拟(HERA)”项目,目标是开发一种系统,能够探测到团队关系紧张的微妙迹象,并在团队凝聚力瓦解之前帮助团队调整方向,从而避免出现问题。

HERA 项目位于约翰逊航天中心,模拟独立的深空环境,两层的居住舱由生活区、工作區、卫生区和模拟气闸舱组成,模拟未来任务中的封闭环境。测试对象要实施操作任务、完成有效载荷目标和一起生活14 天,后来很快被延长至60 天。科学家通过这种测试,加上针对南极等偏远地区团队的研究,了解宇航员在火星探险的不同阶段和任务中会出现什么样的问题和行为模式,在人为因素、行为健康和对策方面提供了有价值的数据。

“已经有足够多的人经历过HERA 的实验,能对太空深处可能发生的事情做出很好的预测。他们意识到,在实施被称为‘回程阶段’的第三阶段任务时,心理往往是最脆弱的,新奇的体验已经消失,结合自己的专业知识、通过合作方式解决问题的能力明显下降。面对仍然要走的很长的路,他们会开始觉得‘我生无可恋了’。”参与该项目的美国西北大学心理学家莱斯利·德丘奇指出,“尽管HERA 用全是男性成员的团队和全是女性成员的团队进行了对此实验,但结果并没有分出优劣。”

相处难的问题仍无法解决

借助实验室模型或者电脑模拟,可以对火星任务的机械部分进行测试和验证。但如果想真正了解宇航员可能遭遇的心理挑战,唯一的方式就是让他们置身于类似火星的极端环境。

吉姆·宾斯特德在夏威夷创建了火星任务模拟基地HI-SEAS,希望能够超越HERA 项目。

“HERA 项目一次持续60 天,对身处隔绝状态的受试者进行各种测试。南极科考队和潜艇水兵要接受更为严格的忍耐力测试,与探火宇航员非常接近,但他们的任务通常不会超过6 个月。”他提醒说,“对宇航员来说,6 个月实在太短,看不到群体影响,因为压力源直到6 个月后才开始出现。”

HI-SEAS 火星模拟基地位于夏威夷大岛,在试验中,4~6 名受试者要在茂纳洛亚火山上面积为110 平方米的栖息地度过一年时间。他们像真正的宇航员一样接受各种挑战,例如与世隔绝的生存状态、30 秒的沐浴时间、存在延迟的通信和外出活动时必须穿上宇航服等。在整个过程中,科学家会对他们的心理变化进行监测。事实证明,意外事件能轻易破坏团队的和谐。例如,在第5 次模拟中,一人遭受电击,被送往医院接受救治,当时就在受试者中引发激烈争吵,焦点为是否应该拨打911 电话。

虽然HI-SEAS 模拟也已经进行过多次,结果显示,每次导致冲突的群体动态变化都存在差异,而不是只要避免特定的压力源,便能够确保宇航员的心理健康。另外,合理的人员搭配有助于火星任务取得成功。受试者的性格存在差异,有些是领导型,有些是追随型。其中一些人更青睐军事化的自上而下的领导,能够在这种氛围中表现出色,另外一些人则更推崇民主化管理。只要团队领导者和队员能够实现兼容,模拟任务往往能够顺利实施。

在监测宇航员压力水平的同时,美国达特茅斯大学医生、前宇航员杰伊·巴基正在测试一款虚拟现实模拟器,用于缓解宇航员的隔绝感。此外,相关互动电脑游戏也在研发中,帮助他们克服焦虑和抑郁。药物和其他疗法也将成为火星任务中不可或缺的一部分,空间站上的宇航员要定期服用睡眠辅助药物和防晕药物,同时接受认知行为治疗,这些手段以及其他应急措施能够帮助宇航员顺利完成火星往返之旅。

HI-SEAS 模拟最终得到了与HERA 项目类似的研究结果:当一小群人必须学会在压力下相处以实现共同的目标时,可能会出现问题。“在超过6 个月的多次试验中都出现了团队凝聚力断裂的现象,脱离集体通常从几个人开始,然后在任务结束时扩散到整个团队。”美国密歇根州立大学组织心理学家斯蒂夫·科兹洛夫斯基博士不无忧虑地说,“我们有理由担心,被派往火星的宇航员们之间会发生什么。”

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