體驗(yàn)火星之旅

徐　菁

2009年7月14日，為期105天的火星之旅地面模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)束，6名志愿者從俄羅斯生物醫(yī)學(xué)問(wèn)題研究所的一個(gè)專(zhuān)門(mén)隔離設(shè)備中走了出來(lái)，3個(gè)多月來(lái)首次見(jiàn)到明媚的陽(yáng)光。

這次模擬火星任務(wù)是“火星500”計(jì)劃中的一部分，該計(jì)劃由歐洲航天局和俄羅斯生物醫(yī)學(xué)問(wèn)題研究所合作實(shí)施，目的是收集數(shù)據(jù)，知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，幫助我們理解長(zhǎng)期太空飛行期間人類(lèi)在生理、心理和醫(yī)學(xué)方面所面臨的問(wèn)題，為未來(lái)真實(shí)的火星任務(wù)作準(zhǔn)備。很明顯，這沒(méi)有失重的影響，但是這項(xiàng)研究將有助于確定長(zhǎng)期在封閉環(huán)境中逗留的生理和心理影響。通過(guò)對(duì)參與者進(jìn)行各種各樣的生理和心理測(cè)試，如壓力、荷爾蒙分泌規(guī)律和免疫、睡眠質(zhì)量、情緒、食物補(bǔ)充效率等，對(duì)未來(lái)制定長(zhǎng)期太空飛行策略具有不可估量的價(jià)值，同時(shí)，還有助于改進(jìn)航天員選拔程序，并可節(jié)約不必要的開(kāi)支。在勝利完成105天的初期實(shí)驗(yàn)之后，2010年年初，520天的主體實(shí)驗(yàn)將展開(kāi)。

似乎是一次真正的火星之旅

2009年3月31日，6名志愿者進(jìn)入了隔離設(shè)備。從隔離設(shè)備的艙門(mén)關(guān)閉的那一刻起，這些志愿者無(wú)法出來(lái)，只能相互之間進(jìn)行聯(lián)系，或者與模擬控制中心、家人及朋友進(jìn)行通信聯(lián)系。正如真正的載人太空飛行任務(wù)一樣，他們發(fā)送的每一句話至少要在20分鐘后模擬控制中心才能收到，而控制中心回復(fù)的消息也需要20分鐘才能反饋給他們。

在隔離設(shè)備中，志愿者經(jīng)歷了真正火星旅行所必須經(jīng)歷的各個(gè)階段，包括發(fā)射、飛往火星、抵達(dá)目的地、著陸火星表面、從火星表面離開(kāi)、返回地球。在著陸火星過(guò)程中，志愿者被分成兩組，每組3人，一旦第一組外出到火星表面，火星模擬艙與其他設(shè)備之間的艙門(mén)由第二組關(guān)閉，只有到火星表面模擬任務(wù)結(jié)束時(shí)才重新打開(kāi)。

在任務(wù)期間，志愿者必須進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)，完成每天的工作任務(wù)，處理突發(fā)事故，確定工作能力下降、疾病、在軌系統(tǒng)和設(shè)備失效等情況下所造成的影響，評(píng)估隔離對(duì)人產(chǎn)生的生理和心理影響。這些實(shí)驗(yàn)是由來(lái)自德國(guó)、法國(guó)、意大利，比利時(shí)、奧地利、荷蘭、俄羅斯和美國(guó)的研究機(jī)構(gòu)提出的。同時(shí)，他們還要監(jiān)視和控制維持系統(tǒng)，包括生命支持、控制資源消耗、完成常規(guī)和非常規(guī)的清潔任務(wù)。

志愿者吃的食物與空間站上的航天員一樣，他們還在隔離設(shè)備中種植了一些蔬菜和水果，如用來(lái)作沙拉的菜葉、蘿卜、卷心菜、草莓等。志愿者通過(guò)閱讀、看電影、一起演奏音樂(lè)和做游戲來(lái)打發(fā)閑暇時(shí)光。

候選人千里挑一

在“火星500”計(jì)劃志愿者甄選開(kāi)始后，則有5600人提出了申請(qǐng)，又從中挑選出290名滿足基本條件的候選人，這些基本條件包括國(guó)籍、年齡、身高、體重、文化背景，并熟悉英文和俄文。然后根據(jù)醫(yī)學(xué)測(cè)試結(jié)果，再挑選出32名高素質(zhì)和經(jīng)驗(yàn)的候選者。最后經(jīng)過(guò)詳細(xì)的生理、醫(yī)學(xué)、心理檢查，確定了這6名志愿者，真是千里挑一呀。其中有2位來(lái)自歐洲：德國(guó)陸軍機(jī)械工程師奧利弗，科尼考、法國(guó)商業(yè)航空公司的飛行員西里爾·福涅爾。其余4名來(lái)自俄羅斯，他們分別是航天員謝爾蓋萊亞扎斯基、奧列格·奧迪姆耶茲、亞歷克斯巴拉諾夫，以及心理學(xué)家亞歷克斯什帕科夫。這些志愿者身體健壯、情緒穩(wěn)定、積極向上，對(duì)其他文化能夠包容。

隔離前的訓(xùn)練

2009年1月24日，這6位志愿者抵達(dá)莫斯科附近的星城。1月26～30日，他們?cè)谛浅堑募蛹恿趾教靻T訓(xùn)練中心接受實(shí)習(xí)訓(xùn)練，聽(tīng)專(zhuān)業(yè)課程。2月1日，在醫(yī)學(xué)檢查和調(diào)整之后，志愿者在星城附近的森林里，分成兩組開(kāi)始接受為期3天的野外生存訓(xùn)練。

第一組被帶到假定的飛船著陸地點(diǎn)，找一個(gè)合適的地方，搭建帳篷作為避難所，并點(diǎn)燃篝火取暖。

第二天他們拆掉前一天的帳篷，另找一處，重新搭建避難所。在第二天晚上，志愿者們收到了信號(hào)，他們的援救飛機(jī)正在趕往著陸點(diǎn)，接著，他們必須為飛機(jī)準(zhǔn)備一個(gè)降落場(chǎng)地、點(diǎn)燃火堆、發(fā)射信號(hào)彈。

第三天，他們拆掉帳篷，走到空曠地，假裝等待直升機(jī)營(yíng)救。在等待營(yíng)救期間，還要模擬幾次醫(yī)學(xué)事件(包括腿部骨折和不省人事)和醫(yī)療護(hù)理。野外生存訓(xùn)練一直持續(xù)到第三天晚餐時(shí)間。2月4～6日由第二組進(jìn)行野外生存訓(xùn)練，內(nèi)容與第一組相似。

2月9～13日，志愿者在生物醫(yī)學(xué)問(wèn)題研究所接受了試驗(yàn)訓(xùn)練，內(nèi)容包括看錄像，了解醫(yī)學(xué)／技術(shù)設(shè)備知識(shí)，以及通信系統(tǒng)、信息系統(tǒng)和生命支持系統(tǒng)知識(shí)。另外，在此期間還進(jìn)行了心理訓(xùn)練。

隔離設(shè)備結(jié)構(gòu)

“火星500”計(jì)劃的隔離設(shè)備在俄羅斯生物醫(yī)學(xué)問(wèn)題研究所的一個(gè)特殊建筑內(nèi)，這個(gè)隔離設(shè)備由4個(gè)互相連接的密封艙，以及一個(gè)用于模擬火星表面的外部艙組成。密封艙的總體積為550立方米。

醫(yī)學(xué)艙尺寸為3 2米×11.9米，配置了2張醫(yī)學(xué)床、1個(gè)衛(wèi)生間以及用于常規(guī)醫(yī)學(xué)檢查和遠(yuǎn)程醫(yī)療，實(shí)驗(yàn)及診斷調(diào)查的設(shè)備。一旦志愿者“生病”，他們就會(huì)被隔離起來(lái)并在這里得到治療。

居住艙是志愿者們的主要生活區(qū)，尺寸為寬3.6米，長(zhǎng)20米，由6個(gè)單獨(dú)的隔間、1個(gè)廚房加餐廳、1個(gè)起居室、1個(gè)主控制室和1個(gè)衛(wèi)生間組成。單個(gè)隔間(即臥室)的面積有2.8～3.2平方米大小，內(nèi)中有一張床、一張桌子、一把椅子以及一個(gè)用于存放個(gè)人用品的柜子。

火星著陸艙模擬器僅僅在30天的火星軌道階段使用。這個(gè)艙尺寸為6.3米×6.17米，最多容納3名乘員，內(nèi)中有3張雙層床、2個(gè)工作站、1個(gè)衛(wèi)生間，以及控制和數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)、視頻控制和通信系統(tǒng)、氣體分析系統(tǒng)、空氣控制和通風(fēng)系統(tǒng)、污水系統(tǒng)和水供應(yīng)、火災(zāi)警報(bào)和抑制系統(tǒng)等。

存儲(chǔ)艙尺寸3.9m×2.4m，分成4個(gè)部分。第一部分是存儲(chǔ)食物的冰箱；第二部分用于存儲(chǔ)不易腐爛的食物；第三部分是實(shí)驗(yàn)溫室；第四部分是浴室、桑拿房和健身房。

技術(shù)設(shè)備包括維持研究(通信和控制、通風(fēng)和空氣補(bǔ)給、水供應(yīng)、電氣裝置、排水設(shè)備、空氣和水質(zhì)監(jiān)測(cè)以及局部循環(huán)，醫(yī)學(xué)設(shè)備、火災(zāi)和其他安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、緊急設(shè)備等)所有必需的設(shè)備。乘員呆在這些艙中，處在人造大氣環(huán)境和正常大氣壓中。

志愿者談感受

志愿者們表示，睡眠是這次試驗(yàn)中的一個(gè)大問(wèn)題。由于分不清楚白天還是黑夜，他們的身體逐漸產(chǎn)生了新的生物鐘?！鞍滋臁钡臅r(shí)間漸漸地延長(zhǎng)，每天睡覺(jué)時(shí)間越來(lái)越晚，但必須保持每天24小時(shí)的循環(huán)。

兩位歐洲志愿者西里爾福涅爾和奧利弗科尼考經(jīng)常寫(xiě)日記，談到他們?cè)诟綦x設(shè)備內(nèi)的生活體驗(yàn)?？颇峥荚谌沼浿袑?xiě)道：“我們坐在居住艙的地上一起唱歌，而俄羅斯“指令長(zhǎng)”謝爾蓋用他的吉他為我們伴奏。西里爾想出了一個(gè)絕妙的主意，讓我們用空塑料箱子制作成鼓，組建了一支臨時(shí)樂(lè)隊(duì)?！?/p>

科尼考還回憶了與同伴玩撲克慘敗的經(jīng)歷：“我以前可從未玩過(guò)這種游戲，我真是被同伴們的技藝折服。過(guò)了不一會(huì)兒，我發(fā)現(xiàn)自己一個(gè)籌碼都沒(méi)了，而他們面前的籌碼卻堆得高高的?！边@種游戲的目的是研究隔離生活對(duì)壓力，睡眠質(zhì)量和免疫水平的心理和生理影響。

志愿者們的午餐比較“豐盛”，可以從模擬艙內(nèi)的溫室選擇一些蔬菜來(lái)配餐。西里爾寫(xiě)道：“小蘿卜、洋蔥片、大白菜葉簡(jiǎn)直就是人間美味。一天最美好的時(shí)光莫過(guò)于查看我們種的蕃茄長(zhǎng)得怎么樣了，何時(shí)熟透了，尤其是草莓?！?/p>

在隔離生活快要結(jié)束時(shí)，科尼考寫(xiě)道，隨著模擬火星任務(wù)即將畫(huà)上句號(hào)，他倆和另外4名志愿者都“略感失落”?！霸谀M實(shí)驗(yàn)的最后一天，我們?nèi)紤阎鴱?fù)雜的心情，絲毫沒(méi)覺(jué)得這將是徹底的解脫，并未期待著艙門(mén)最后打開(kāi)的那一刻。”他補(bǔ)充說(shuō)，盡管他和福涅爾都期待著早日見(jiàn)到各自的女友，但他們都不愿對(duì)離開(kāi)這里后的生活做詳細(xì)的安排。長(zhǎng)期與世隔絕的生活造成的另一個(gè)重大沖擊是他對(duì)時(shí)間的概念被徹底改變了。

7月14日，科尼考在日記中寫(xiě)道：“我不得不承認(rèn)，我絕對(duì)喪失了對(duì)時(shí)間的感覺(jué)。盡管在整個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)期間從未看到過(guò)太陽(yáng)，但我仍能通過(guò)我的疲勞程度感覺(jué)到何時(shí)是早晨，何時(shí)是晚上。不過(guò)，我絕對(duì)不清楚我們迄今在模擬艙內(nèi)呆了多長(zhǎng)時(shí)間。感覺(jué)好像是三四周的工夫，但日歷顯示已經(jīng)過(guò)去了105天?！?/p>

13日晚，志愿者們將溫室和凍干的太空食品翻了一個(gè)遍，為最后一次晚餐做準(zhǔn)備。過(guò)去3個(gè)月，他們不得不遵循飲食習(xí)慣，對(duì)各種食物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

責(zé)任編輯：京勉