如何为太空旅行过程中的孤独感做准备?

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英国南极调查局的哈雷科考站坐落在南极洲的布朗特(Brunt)冰架上,从窗口望去,外面没有什么可看的东西。“太单调了。”娜塔莉·帕蒂(Nathalie Pattyn)说,“从窗口向外看去,只能看到白茫茫的一片,无边无际。”

随着仲夏时节的到来,气温逐渐回升到-3摄氏度(26华氏度),这是全年景色最好的时候。

帕蒂不仅是哈雷科考站的医生,她还是一位科学家,专门研究人类在环境严酷的小社区内产生的孤独感受。这项研究获得了欧洲航天局(Esa)的支持,其目的是调查人类在月球上居住,或者在往返火星的过程中面临的挑战。这样一次往返旅程至少需要2年时间。

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Image caption 如何训练宇航员,帮助其适应火星这种杳无人烟的地方?

“这确实是一种感官剥夺。”帕蒂说,“不仅外面的景色一成不变,社交环境也一成不变——到了冬天,除了我们12个之外,这里一个人都没有。”

尽管远在南极,但我们之间的电话声音却异常清晰。通过这段沟通不难发现,帕蒂在那里已经工作了一年多时间。

“从我的卧室走到办公室只有23步。”她说,“真正有帮助的是跟家里人沟通,因为这可以帮助你维持判断力——这跟你在科幻小说里读到的反乌托邦社会一模一样。”

很显然,你不会在英国南极调查局的任何一条招聘启事里看到这样的内容。不过,这里的环境却是帕蒂开展研究的理想之地。虽然这里没有什么值得一看的景色,但她的一项研究内容却与驾驶太空飞船有关。

该项目设计了一个逼真的Soyuz太空飞船模拟器,希望借此了解宇航员的各种技能可能在这段长途旅行中发生怎样的退化。

“技能退化很严重,对于像我这样的专业人士来说的确是个问题。”帕蒂说。

“我是一名急救医生,我在医院里工作时,每天都要接诊20个病人,还会使用各种各样的医疗技术。但我已经脱离那种环境一年多时间了。”她说,“我们会向火星派遣一名训练有素的专业人士,但如果他们很长时间没有使用这些技能,他们还能保留下来多少知识和经验?”

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Image caption 太空漫步时的孤独感对执行长途任务的航天员来说不值一提

帕蒂的研究也可以在短期内对航空业产生影响,尤其是休假后重返工作的飞行员,或者在不同型号的飞机之间切换的飞行员。

帕蒂的太空飞船模拟器有着与真的Soyuz相同的装备,工作模式也与俄罗斯在星城(Star City)训练宇航员时使用的Soyuz模拟器相同。参与这项实验的志愿者甚至会接受相同的模拟任务,以评估他们的表现。

“我们会对他们进行培训,使之达到一定的熟练程度。”帕蒂说,“在此之后,他们会被分成两组,一组频繁接受培训,另外一组很少接受培训。”

快速遗忘

法意合作成立的康科迪亚科考站位于南极高原上,那里有一位医生也在开展相同的实验,他还在德国斯图加特大学的控制中心里开展相同的实验。

研究显示,接受较少培训的志愿者在表现上更有可能落后,这一结果并不出人意料。但关键问题在于,人们遗忘知识的速度有多快?遗忘的程度有多大?这些受训者与其他模拟器中的志愿者相比是什么情况?

帕蒂已经得出了一些尝试性的结论。“我们知道每个人的学习速度各有不同——有的人学习很快,还有的人则需要更多时间来学习。”她说,“有趣的在于,这些指标之间并没有关联。所以,你可能学得很快,但也可能忘得很快。”

这项发现可以给飞行员带来启发。在传统观念中,教练会认为学习速度快的学员今后的表现也会更好。但这项研究却表明,事实并非如此。

除了太空飞船模拟器之外,帕蒂还进行了其他的实验,利用南极科考站的特殊环境模拟了与世隔绝的长途太空旅行面临的挑战。

她坚称这并不是模拟。“如果我在这里碰到什么紧急情况,”帕蒂说,“那就会成为真正的紧急情况,而且我要独自面对——这比模拟状态下的隔离实验更接近真实的太空飞行。”

南极的科研人士和志愿者还必须面对极昼和极夜状态下的睡眠问题。国际空间站上的宇航员也必须适应与之类似的混乱睡眠模式——忍受只有90分钟的昼夜交替。为了获得充足的太阳能,飞往火星的太空飞船可能都要经历持续不断的阳光照射——一边始终是白天,另外一边始终是黑夜。

“令人惊讶的是,有些人因为缺乏光照受到了严重影响,但有些人受到的影响却很小。”帕蒂说,“我真的很难在冬天保持清醒,也很难在看不到阳光的环境中养精蓄锐。”

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Image caption 模拟器使用与真的Soyuz太空飞船相同的设备

尽管南极洲有一些科考站50多年来始终有人驻扎,但令人意外的是,这里并没有对生物钟紊乱问题展开太多研究。为了调查这种影响,帕蒂在冬天为志愿者提供强光,在夏天为其补充褪黑素。

“人体内的褪黑素可以让我们适应环境中的光照。”她解释道,“如果环境光照没有变化,褪黑素的分泌就会出问题,导致你睡不好觉。”

人际关系

无论是南极科考站还是太空飞船,在与世隔绝的环境中生活和工作时面临的最大挑战或许还是处理人际关系。如何才能避免琐事引发的口角变成宿怨,甚至演变成打架斗殴?

在20世纪90年代,一个南极科考站发生了队员暴动,他们不再听从指挥官的命令。而男女之间的情感关系也引发了一些问题——试想,如果你一天到晚都与自己的前男友/前女友在一起生活和工作,会是什么感觉。如果他们看到你还与另外一个同事在一起生活和工作,那种感觉会更加尴尬。

“人们很容易失去自己的判断力。”帕蒂说,“你需要一套稳固的团体结构才能简化日常生活,并且在出现紧急情况时做出反应,否则就会将人们的生命置于危险之中。”

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Image caption 人们在南极洲和火星面临的挑战很相似

在地球另一端的一片浮冰上面临的挑战,与未来在太空飞船上面临的挑战极其相似。这些研究结果能够帮助这两种环境中的人们生活、学习,并适应极端环境。

既然如此,在结束了南极洲实验之后,帕蒂是否会尝试一次火星之旅?

“不,”她说,“我太喜欢地球上的生活了。”

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(责编:林杉)

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