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四名 NASA 受试者进入隔离状态进行火星模拟

CHAPEA 模拟任务将涉及一年多的隔离,测试人类火星任务的心理和生理耐力。

作者Conor Feehly
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图片来源:NASA/Bill Stafford

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人类已经进化到能够在我们星球的条件下茁壮成长。然而,人们常常将自己置于极端环境中:研究南极天气模式的科学家、从深海打捞残骸的潜水员,或绘制广阔洞穴系统的探险家。

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我们知道人类是坚韧的,并且人类的心灵可以适应处理各种场景。但是,如果被困在另一个星球上,只有一层薄薄的屏障将你和你的同伴与太空真空隔开呢?NASA 正在试图评估人类在这种情况下会如何表现。

6 月 25 日,四名志愿者进入了位于休斯顿 NASA 约翰逊航天中心的 1,700 平方英尺的模拟火星栖息地。船员将在火星模拟环境中度过 378 天,模拟人类火星任务的挑战。


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宇航员的火星隔离训练

尽管未来的火星任务将涉及广泛的技术和后勤规划,但乘员健康与性能探索类比(CHAPEA)任务将主要调查心理压力和人类因素对宇航员在长途探索任务中的影响。

首届 CHAPEA 任务将是三项火星类比研究中的第一项,它将提供关于人们如何应对长期远离地球的逆境、压力、隔离和禁闭的关键见解。

CHAPEA 的目标是为未来探险家在红色星球上可能面临的情况创建一个尽可能逼真的类比。

“我们创建了一个模拟火星现实的时间表,其中包括预期的火星表面任务活动,如维护、室内种植小作物、锻炼、机器人和舱外活动,”NASA 约翰逊航天中心行为健康性能实验室负责人、CHAPEA 联合研究员之一 Suzanne Bell 说。


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火星与任务控制模拟

模拟甚至会包括与火星宇航员与任务控制互动时经历的通信延迟相似的延迟。

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“因此,他们将以目前国际空间站所需的空前自主水平来执行这些任务,”Bell 说。“船员需要完成这些任务,同时还要解决问题并在事情不按计划进行时进行调整。”

这意味着,在 378 天内,志愿者将面临一系列挑战,例如必须节约资源、处理意外设备故障、借助虚拟现实模拟太空行走,以及保持工作、个人时间和睡眠的健康平衡。

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CHAPEA 参与者选拔

四名参与者包括一名生物医学研究科学家、一名结构工程师、一名急诊科医生和一名微生物学家。他们之间的专业领域涵盖了能够应对各种可能出现的问题的广泛技能。

参与者在被纳入任务之前必须接受心理评估。

“对于 CHAPEA,我们仔细筛选了参与者,使他们有可能在模拟火星现实的条件下生存和茁壮成长。例如,我们评估了他们的适应能力、情绪调节能力以及团队合作能力,”Bell 说。

虽然船员在火星类比任务期间会有很多事情要做,但他们必须应对长时间被限制在狭小空间内,并且只有一小群人。

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这包括在很大程度上与外界隔绝,尽管他们将能够与亲友进行延迟通信。船员还被授予了独立的私人房间,允许他们获得一定程度的隐私。

“我们正在收集关于类比环境宜居性的数据,以及其他可能缓解长期隔离和禁闭的方法,”Bell 补充道。


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火星任务需要多长时间?

据估计,未来的火星任务将持续 18 个月,在此期间,宇航员的新环境将成为他们的家。

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Bell 说,有几种方法可以帮助宇航员让他们的新居所感觉不仅仅是一个工作场所:“种植农作物和植物,并携带喜欢的游戏、照片和家乡的纪念品,可以帮助让栖息地感觉更像家。”

虚拟现实支持火星任务准备

虚拟现实(VR)和增强现实(AR)将帮助参与者模拟在红色星球表面太空行走的体验。

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研究人员还在研究利用这些技术来帮助维持长期任务船员福祉的可能性。

“我们正在积极研究这一领域。例如,VR/AR 能否帮助未来的探险宇航员加强与地球上家人和朋友的联系,而虚拟的森林漫步或虚拟假期在闲暇时间能否帮助提高长期隔离下的情绪和福祉?”Bell 问道。

有失败的风险吗?

设备故障无疑是前往另一个世界旅行的主要风险之一,但可以说,我们未来太阳系探索中最不可预测的因素是我们自己。

人们将如何应对长时间待在离家最远、最狭窄的空间里?

类比任务旨在提供关键见解,以了解人类是否有一天会成为真正太空航行物种。

对宇航员的感谢

因此,CHAPEA 任务首席研究员 Grace Douglas 在宇航员上个月进入栖息地时,对他们表示了感谢。

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“感谢你们所有人对探索事业的奉献,祝你们在这场发现之旅中一切顺利。”


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  • Conor Feehly

    Conor Feehly 是新西兰的科学作家,他撰写关于天文学和神经科学等广泛主题的文章,并关注科学与哲学的交叉领域的研究。他拥有奥塔哥大学科学传播硕士学位。Conor 是《Discover Magazine》的常客,他的作品也出现在《New Scientist》、《Nautilus Magazine》、《Live Science》和《New Humanist》等刊物上。

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