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  • 从南极到火星:如何为与世隔绝的太空生活做准备
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            内容摘要: 宇航员如何进行训练,以应对与世隔绝的火星生活? 太空行走时感受到的孤独与长时间太空任务所面临的挑战不能相提并论。 北京时间12月31日消息,身处南极的科学家正在学习驾驶太空飞船,以应对前往火星任务时将遇到的挑战,并模拟宇航员在如此漫长旅途中面对的孤独感。 从英国南极调查所哈雷研究站的窗户望出去,你能看到的东西并不多。该研究站位于南极的布伦特冰架。“单调乏味,”驻站医生纳瑟丽&midd...

     

    宇航员如何进行训练,以应对与世隔绝的火星生活?

    太空行走时感受到的孤独与长时间太空任务所面临的挑战不能相提并论。

      北京时间12月31日消息,身处南极的科学家正在学习驾驶太空飞船,以应对前往火星任务时将遇到的挑战,并模拟宇航员在如此漫长旅途中面对的孤独感。

      从英国南极调查所哈雷研究站的窗户望出去,你能看到的东西并不多。该研究站位于南极的布伦特冰架。“单调乏味,”驻站医生纳瑟丽·帕蒂(Nathalie Pattyn)说,“现在从我的窗户望出去,只能看到无边无际的平坦旷野,永恒的白色。”

      除了作为医生,帕蒂还是一位科学家,其研究领域是恶劣环境下被隔绝于小群体中的心理效应。欧洲空间局资助了这项研究,希望能了解人类在月球生活,或者前往火星并返回地球的旅程中所面临的挑战。据估计,来回火星的任务将需要至少两年的时间。

      “这是一种名副其实的感官剥夺,”帕蒂说,“不仅是在研究站外的景观,你的社交‘景观’也同样如此——冬季时只有12名探险队成员,再没有其他人。”目前,帕蒂已经在哈雷研究站生活了超过一年时间。“从我的卧室到工作地点有整整23步,”她说,“真正有所帮助的一点是与国内的家人交谈,这能帮你保持视野——这里完全就像一个你在科幻小说里读到的反乌托邦社会。”

      显然,你不会在任何招募南极探险队员的海报中读到“反乌托邦”这种词。不过,南极却是帕蒂开展研究工作的完美环境。而且,她的其中一项课题还涉及到驾驶一艘太空飞船,这使研究看起来不那么无趣。该项目利用一台与联盟号飞船一模一样的模拟器,对宇航员在长期任务中技能的退化情况进行研究。

      “对于从事像我这种专业工作的人来说,技能退化是一个非常紧迫和现实的问题”帕蒂说,“我是一位急症医学顾问,此前在一家医院里工作,每天看20位病人,并进行了无数的技术操作,现在我已经离开那里超过一年时间。我们将一位训练有素的专业人士送到火星上,但如果他很长时间没有运用相关技能,所有的训练、经验和熟练性还能保留多少呢?”

      这方面的研究或许能为地球上的航空业带来益处,特别是对于那些离开一段时间,又重新开始工作的飞行员,在不同机型之间转换的飞行员也同样能得到参考。

      帕蒂所使用的太空飞船模拟器具有与联盟号飞船一模一样的设备,操作方式也完全相同——因为这本身就是俄罗斯星城(Star City)用于训练宇航员的模拟器。在实验中,参与者甚至能经历与宇航员相同的模拟任务,以观察他们的表现情况。“我们对他们进行训练,直到达到特定的熟练水平,”帕蒂说,“此后他们会被分成两组,一组接受频繁的训练,另一组则进行少量的训练。”

      快速遗忘

    极地探险队的成员需要在恶劣的自然环境中过着联系紧密的生活。

      在法国与意大利联合建立的南极康宏科考站,以及德国斯图加特大学的一个控制中心内,也在进行着相同的实验。毫无意外地,那些训练很少的实验者更容易出现技能的退化。最关键的问题是,这种退化的速度有多快?造成的损失有多严重?以及与其他模拟器的实验者相比,这些新手的表现如何?

      帕蒂已经给出了一些初步结论。“我们知道,人们具有不同的学习速率——有些人掌握知识非常快,另一些人则需要更多时间,”她说,“有趣的是,这其实并没有什么关系,你可以是一个很高效的学习者,同时又能很快地把知识遗忘。”

      这一发现或许对飞机的驾驶员有所启发。在这一领域,快速学习的能力经常被教导者认为是后期良好表现的标志,而这项研究表明,这种先入为主的看法很可能是错的。

      在进行太空飞行模拟研究的同时,帕蒂还利用南极考察站的环境限制,“重现”了太空中长期与世隔绝对人造成的影响。她坚持认为,这一研究并不是“模拟”。“如果现在我在这里遇到了紧急情况,”帕蒂说,“那将是一个真正的紧急情况,我将要真真切切地独自一人进行处理——这比模拟的隔绝实验更加接近真实太空飞行中的情况。”

      身处南极的研究人员还需要面临如何睡个好觉的挑战,极地的夏季一天都有阳光照耀,而冬季一天24小时都漆黑一片。国际空间站的宇航员也面临着类似的问题,他们需要适应断断续续的睡眠模式——每90分钟过一个白昼和黑夜。在前往火星的旅程中,很有可能有时需要连续接受阳光照射,以获得太阳能,此时太空飞船的一侧相当于一直是白天,另一侧则一直是黑夜。

      “观察一些人在缺乏阳光的情况下受到的影响有多严重,而另一些人几乎不受影响,令我感到十分奇妙,”帕蒂说,“我自己在冬季时真的感到很难保持清醒,透过窗户看不到任何阳光,让人很难打起精神。”

      令人惊奇的是,永久性有人居住的南极研究站已经存在了超过50年,但有关人体生物钟紊乱的研究却极为稀少。为了解决这一问题,帕蒂在冬季时对实验者进行强光照射,夏季时则提供褪黑激素。“人体内的褪黑激素可以根据环境光线情况对人体进行调节,”帕蒂解释道,“如果你所处的环境中没有光线变化,那你的褪黑激素分泌就有问题了,这意味着你的睡眠也会受到影响。”

    模拟器采用的是与联盟号飞船一模一样的设备

      冲突与争吵

      然而,在隔绝环境中生活和工作面临的最大挑战——无论是在南极研究站还是在去往火星的太空飞船上——却是如何处理人际关系。你将如何避免使琐碎的口角演变成争吵或斗殴?

      20世纪90年代,在一个南极研究站里,探险队成员出现“叛乱”——他们决定不再遵循上级的指示。成员之间的感情纠葛也会产生问题——想象一下全天候地与前任一起生活和工作的情形。

    南极的探险队员与执行火星任务的宇航员面临着类似的挑战
      “人们很容易就会失去大局观,”帕蒂说,“你需要一个良好的团队结构,保证每天的日常生活都很放松,但你也需要能够应对紧急情况,否则你就会让其他人处于危险之中。”未来前往火星的宇航员所面临的“太空恐惧”,可能会与救生艇或浮冰上的船难幸存者类似。

      帕蒂的这些研究将有助于人们在极端环境下更好地生活和工作。那么,在南极的研究之后,帕蒂是否会想着开始一段火星之旅呢?她的回答是:“不,我太喜爱地球上的生活了。”(转自科技资讯网)

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