1962年2月20日，当约翰·格伦成为第一个绕地球轨道的宇航员时，他只在“水星”号太空舱内忍受了区区36立方英尺的空间，历时四小时五十五分钟。36年后，当他乘坐“发现”号航天飞机——历时八天二十小时——每个机组人员都获得了332立方英尺的空间。
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1898年5月20日，南极洲海岸，“比利时号”：
雪花飞舞，气温骤降至零度以下，探险家弗雷德里克·库克和他的船员被困在冰封的船上，他在日志中写道：“我们彼此的陪伴令人生厌，就像我们厌倦了黑夜的寒冷单调和食物乏味的一成不变。身体上，精神上，也许还有道德上，我们都感到沮丧，根据我过去的经验，我知道这种沮丧会加剧。”
“和平号”空间站，1997年6月25日：
一艘来自地球的无人俄罗斯补给船向他驶来，指挥官瓦西里·齐布利耶夫漂浮在一组遥控器前，拼命地试图引导即将到来的舱段安全对接。美国宇航员迈克·福尔和俄罗斯宇航员萨沙·拉祖特金焦急地从舷窗向外张望。他们的指挥官已经筋疲力尽。在这奇异的微缩世界中生活了四个多月，他的精神状况已因压力而恶化。他已经经历了一场几乎烧穿“和平号”船体的船上火灾；他被艰苦的维修日程压得喘不过气；他曾与福尔的前任——美国宇航员杰里·林宁格争吵不休；而且他一直睡不好。俄罗斯心理学家怀疑他精疲力尽、神经质且沮丧。突然，当补给船进入视线时，所有人都看到它偏离了航线。齐布利耶夫努力操纵着控制杆，但在几秒钟内，那艘失控的火箭就撞上了“和平号”的“光谱”模块。宝贵的氧气开始嘶嘶地泄漏到太空中。福尔猛地启动“和平号”的逃生舱，而拉祖特金则冲去密封“光谱”模块。齐布利耶夫在控制台前显得茫然失措，就像一艘正在下沉的船上心碎的船长。“我没能把它转开，”他向地面控制中心汇报，“一切都进行得很顺利，但后来，天知道为什么，[补给船]开始加速了。”
“和平号”，一艘补给船在靠近时可能看到的样子。
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俄罗斯莫斯科生物医学问题研究所，“火星飞行器”隔离舱，1999年12月31日：
在国际宇航员新年庆祝活动期间，两名俄罗斯宇航员大打出手，鲜血溅满了舱壁。事后，其中一名宇航员对加拿大宇航员朱迪思·拉皮埃尔强行亲吻。他将其轻描淡写为一个无伤大雅的时刻；她却认为这是强奸的前奏。该研究所的任务控制中心随即关闭了俄罗斯宇航员生活区和国际宇航员生活区之间的舱门。
美国国家航空航天局（NASA）已经有43年的历史，但其神话早已根深蒂固。太空计划围绕着“正确的人”这一概念而建立，这意味着宇航员和工程师都具备处理任何复杂情况的能力。NASA挑选那些从不慌乱的超级英雄来驾驶飞船，并雇佣那些能够用备用零件设计出二氧化碳过滤器以拯救“阿波罗13号”全体船员的天才工程师。但NASA将三名以上宇航员送入太空并停留两周以上的经验有限。随着该机构着眼于火星之旅等长途太空旅行，一个新的信息开始浮现：“正确的人”并非我们想象的那样。设计和建造一艘能够抵达火星的精密飞船仅仅是个开始。NASA面临的最终挑战可能是在飞船上建造一台微型电脑，它能够对宇航员进行心理分析并防止他们发疯。
关于火星之旅的大部分警告都来自那些在“和平号”空间站上度过了数月的宇航员。当第一位“和平号”宇航员诺姆·塔加德于1995年返回地球时，他向汇报人员表示，心理挑战是他任务中最艰难的部分。最后一位“和平号”宇航员安迪·托马斯表示，如果不大力解决一群宇航员被 confined 在狭小空间数月所面临的心理问题，“任务将会失败”。俄罗斯宇航员瓦莱里·留明简洁地说：“如果你把两个男人关在一个舱里，让他们在一起待上两个月，那么所有谋杀的条件都具备了。”
1997年6月，补给船撞击后的“和平号”。美国在1994年支付了俄罗斯4亿美元，以维持“和平号”的飞行并允许宇航员长期停留。它飞行了15年。
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“想象一下和家人一起进行一次跨国旅行，”NASA航空航天医学经理、心理学家马克·谢帕内克说。“现在想象一下，这次旅行持续数月。而且你不能打开窗户。你甚至不能下车。浴室和用餐都在车里。你觉得相处起来会有问题吗？”
当然，火星之旅将更长、压力更大。它很可能需要三年时间：单程九个月，在火星表面一年半。而这“家人”将是四五十岁的科学家和飞行员，这是宇航员黄金年龄的平均范围。七人是最受欢迎的机组人数猜测。飞船将比汽车大，但可能不会比波音747客机大，其中大部分空间将用于燃料和补给。一旦宇航员到达这颗红色星球，他们将能够在火星表面稍作伸展。但那里不会有海滩漫步，不会有外出用餐，也不会有新鲜空气。而且宇航员之间将无法分开。
托马斯说，每位宇航员都“必须足够坚强，以应对你所认为的”——他在此停顿了一下，以便措辞更得体——“不是缺点，而是你与他们之间的差异”。
火星宇航员一旦越过月球，他们将成为迄今为止最遥远的人类。而在他们留在红色星球的某个时刻，地球可能远在2.49亿英里之外。与家的距离将以一种前所未有的方式明显地展现在宇航员面前。首先，火星飞船的乘员将不会有托马斯称之为他在“和平号”上最喜欢的消遣：观察地球不断变化的容貌。“他们只会面对一片漆黑的虚空。那里将看不到地球。几天之后，他们会离得如此之远，地球将只剩下一个小点。”同时，通信延迟将延长至10多分钟，宇航员将无法与地球上的任何人进行电话交谈。电子邮件和语音邮件将是他们了解妻子新工作、女儿大学生活、儿子新女友的唯一方式。他们的思乡之情可能会充满恐惧。“在‘和平号’上，我们知道我们可以在几小时内回到地面。”托马斯说。“他们不会有这种优势。”
在美国航天飞机飞行中，无聊感根本没有机会产生，因为飞行时间最长不超过一个月。机组人员（最多可达八人）在整个任务中都投入高强度工作。上图：“发现号”的驾驶舱，宇航员在此驾驶飞船。
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在这种压力下生存的一个关键因素可能在于每个船员之间有多么不同。OPS-Alaska 极端环境研究公司的首席研究科学家、社会学家玛丽莲·达德利-罗利最近对南极和北极探险以及俄罗斯和美国的太空飞行进行了调查。在她的分析中，由相似人群组成的小组——例如，白人、军人、美国男性——比异质小组有更多的人际关系问题。她说，来自不同背景的人们在长期相处中比完全相同的人们有更多的东西可以互相学习。托马斯也同意这一点：即使在“和平号”上待了几个月，他仍然对从船员那里学习俄罗斯文化和语言感到兴奋。
贝勒医学院心理学家乔安娜·伍德表示，性别可能无关紧要：“我们倾向于认为男性有这种特质，女性有那种特质，但事实并非如此。有不具攻击性的男性，也有不具养育之心的女性。全男性团队在南极表现良好，混合团队也是如此。”一支全女性团队，一群德国女性于1985年在南极格奥尔格·冯·诺伊迈尔站度过了南极冬季，她们相处得非常好。
伍德每年都会在四个南极研究站对团队进行研究。船员们会填写一份冗长的标准化人格测试，然后每周回答一份问卷。问题包括：“你认为团队其他成员在多大程度上听取你的意见？”“你在多大程度上感到紧张或焦虑？”“你在多大程度上厌倦了团队中的某些（或所有）成员？”伍德不愿在获得更多数据之前得出结论，但到目前为止，她的研究表明，理想的火星船员将拥有多样化的个性：“我希望至少有一位，但不多于一位，非常擅长在危机中掌控局面的人。我希望有一位天生的辅导员，能够照顾他人的情感需求。我不希望所有人都这样。那样他们就什么也做不成了。”她还坚信，“对于火星任务来说，每个人都必须对生活抱有幽默感。这次旅行将充满惊喜，那些抱有僵化期望的人将会感到索然无味。”
地球上亲人的提醒将有助于火星任务的旅行者保持理智。宇航员查尔斯·杜克在1972年“阿波罗16号”飞往月球的任务中，随身携带了一张他和家人在休斯顿后院拍摄的照片，并把它留在了月球上。
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加州大学圣地亚哥分校的医学人类学家劳伦斯·帕林卡斯也跟踪南极群体行为，他对此表示同意。他说，A型成就型人格和外向型人格的人在狭窄空间内，比安静、知足的人格更容易出现抑郁和焦虑。他的发现表明，NASA早期所寻求的理想试飞员，对于火星任务来说，即使不危险，也会是令人痛苦的选择。伍德的研究表明，七个这样的人将是一场灾难。
当然，火星之旅还有一个可能使一切复杂化的心理因素：对死亡的恐惧。1997年住在“和平号”空间站的宇航员大卫·沃尔夫说，只需一点点提醒，就能让你意识到那些将你与太空真空隔开的墙壁是多么薄弱。“对死亡的恐惧是一种巨大的心理压力源——在每个人身上，在任何情境下都如此，”宾夕法尼亚大学心理学家大卫·丁格斯补充道，他帮助协调NASA的拨款以研究太空心理学。火星之旅中有很多紧急情况会让人联想到死亡，包括流星撞击太空舱、氧气罐爆炸、太阳能电池板故障、太空行走者需要救援，甚至是心脏病发作。如果一名宇航员患上迟发性双相情感障碍，一种在中年意外发作的躁郁症怎么办？飞船将像国际空间站一样配备药品，但那之后呢？带着一名精神失常的宇航员完成任务的剩余部分吗？
具有讽刺意味的是，最终可能让宇航员保持理智的是一种新型的太空时代技术——一个盒子里的治疗师。达特茅斯大学生理学家杰伊·巴基和临床心理学家詹姆斯·卡特最近获得了NASA的资助，用于设计一种计算机软件原型，该软件有一天可以监测每位宇航员的心理健康状况，提供用药建议，并进行治疗练习。这种设备必须是一个早期响应工具，因为即使是轻微的心理问题在太空中也可能很危险。齐布利耶夫在几乎毁掉“和平号”时并非失常；他只是经历了一个糟糕的月份。如果火星任务的指挥官在经过九个月的旅程后，试图降落飞船时也经历了一个糟糕的月份，结果可能会是灾难性的。即使船上有一位人类治疗师，这位宇航员也可能承受与其他船员相同的压力。
经过九个月的枯燥等待，火星飞船的乘员将不得不突然集中精力，以极高的精确度降落在红色星球上。共同训练是关键。上图：“阿波罗14号”的乘员——埃德加·D·米切尔、斯图尔特·A·鲁萨和艾伦·B·谢泼德二世——在肯尼迪航天中心模拟器中进行演练。
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丁格斯说，一个硅基心理学家必须能够识别心理状况中那些通常很细微的线索——而在这方面，研究正在顺利进行中。计算机已经能够监测即时线索，如血压、心率、呼吸和汗腺活动。研究人员发现，可以通过测量唾液中皮质醇的水平来监测压力。在未来几年，NASA计划资助生物学家寻找预示抑郁、焦虑、疲劳甚至细微神经症的激素和蛋白质。
丁格斯还在与宾夕法尼亚大学计算机科学家德米特里斯·梅塔克萨斯合作，教计算机识别人类面部的愤怒、悲伤、紧张和其他情绪。他已经教会计算机阅读手语，这是一个重要的类比：就像每个手语者“说话”方式略有不同一样，每个人类面部表达情绪的方式也略有不同。
美国宇航局精神病学家克里斯托弗·弗林补充了计算机可以监测的另一个关键指标：宇航员的表现。“孩子们在学校首先通过成绩表现出问题迹象，”他说。同样，一名患有幽闭恐惧症的宇航员在日常工作中可能会表现出性能问题。弗林开发了一种名为“太空飞行认知评估工具”的计算机测试，船员们在国际空间站上使用它。它是一系列测试宇航员反应时间和准确性的谜题和问题。如果宇航员的得分下降，它会提醒他状态不佳。然后他可能会确保在下一次太空行走前得到一些休息。对于火星任务，弗林设想一位硅基精神病学家悄悄监测宇航员的日常任务，以检查哪怕是微秒级的精神减速。弗林还乐观地认为，硅基精神病学家可以用于帮助开具各种精神药物。
丁格斯说，制造一台能够进行类人谈话治疗的计算机面临两个挑战。首先，即使它从未真正理解语言，它也必须看起来像理解。通过一系列复杂的if-then命令（如果宇航员说：“我今天有点难过”，那么计算机回应：“告诉我你为什么这么说”），计算机已经可以显得很智能，直到有人说出不合逻辑的话。“这只是一个复杂性问题，”丁格斯说。第二个挑战是赋予硅基治疗师足够的表观“情感”，使其看起来值得信赖。
研究已经表明，人类愿意接受来自计算机的情绪，即使他们知道这种情绪是假的。麻省理工学院情感计算实验室开发了一款名为CASPER的程序，它是计算机辅助个人情绪调节（Computer-Aided Support for Personal Emotional Regulation）的缩写。在一项实验中，研究人员要求人们在预设为有点失灵的计算机上玩游戏。CASPER随后询问玩家的沮丧程度。当达到一定程度时，CASPER会道歉。与面对一台不近人情的计算机的玩家相比，那些与CASPER互动的玩家更有可能继续玩游戏。
美国宇航局精神病学家弗林不倾向于相信宇航员会对来自计算机的情感疗法做出反应，但他承认至少有可能。“嗯，我们都会有时暂停怀疑，”他说。“这就是人们去看电影的原因。当然，那不是真正的疗法，它也无法治疗根本问题。”但大多数心理学家表示，药物也做不到，根本问题也不是重点。齐布利耶夫之所以状态不佳，并非因为他对父母关系存在终身焦虑。他状态不佳是因为他被困在狭窄的住所里，远离家乡，和一个他不喜欢的宇航员在一起，并持续受到死亡的威胁。
火星团队成员将在红色星球上待上长达一年半，然后挤进他们的飞船，开始漫长的旅程，返回2.49亿英里外的地球母亲。图片由NASA提供
“这是一项高风险研究，”丁格斯说。“没有人知道科学能否做到这一点，但这就是我们想要弄清楚的。我们能否根据所有这些数据，提出一种算法，告诉宇航员，‘嘿，你正在从绿色区域走向黄色区域’；或者，‘嘿，你处于红色区域’，关于他执行任务的能力？如果计算机能够捕捉到抑郁、焦虑、精神运动迟缓等等，那么它就可以在危险发生之前发出警告。”
“我想监测情绪、焦虑、认知和团队动态，”弗林说。“我还想有一个预测因子，能够判断你是否应该停止工作。”弗林、谢帕内克和丁格斯都希望盒子里的治疗师能够向宇航员提供选择。丁格斯设想计算机可能会提出这样的建议：“选项一：进行一系列由你在地球上的导师制作的认知疗法录音带——一系列积极的想法供你集中精力并改善情绪。选项二：你想服用温和的抗抑郁药吗？选项三：你想从你的工作日程中抽出一个小时，多休息一下吗？”
尽管有所有证据表明载人火星任务的心理挑战将是巨大的，但NASA历来对心理学不予重视。加州大学戴维斯分校的心理学教授阿尔伯特·哈里森表示，NASA过去曾叫停有价值的心理学研究，压制或销毁研究结果，并拒绝向甚至提及宇航员心理问题的记者提供采访。NASA用于心理学研究的年度预算仅为约300万美元，远低于该机构的公共关系预算。尽管许多心理学家认为国际空间站应该成为他们的主要实验室，但目前只安排了一项纯心理学研究。
谢帕内克希望他能让NASA管理人员投入更多资金用于心理学研究。他模仿他试图与他们进行的对话问道：“你喜欢坐着不伤背的椅子吗？”“嗯，是的，我喜欢！”“那么，你难道不想去执行一项不伤脑筋、不让你情感残疾的太空任务吗？”他说着笑了笑，目标是“达到心理和情感任务设计就像确保火箭发射时不爆炸一样自然而然的地步。”而NASA在发射设计方面做得相当不错。
