如何為太空旅行過程中的孤獨感做凖備?

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英國南極調查局的哈雷科考站坐落在南極洲的布朗特(Brunt)冰架上,從窗口望去,外面沒有什麼可看的東西。「太單調了。」娜塔莉·帕蒂(Nathalie Pattyn)說,「從窗口向外看去,只能看到白茫茫的一片,無邊無際。」

隨著仲夏時節的到來,氣溫逐漸回升到-3攝氏度(26華氏度),這是全年景色最好的時候。

帕蒂不僅是哈雷科考站的醫生,她還是一位科學家,專門研究人類在環境嚴酷的小社區內產生的孤獨感受。這項研究獲得了歐洲航天局(Esa)的支持,其目的是調查人類在月球上居住,或者在往返火星的過程中面臨的挑戰。這樣一次往返旅程至少需要2年時間。

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Image caption 如何訓練宇航員,幫助其適應火星這種杳無人煙的地方?

「這確實是一種感官剝奪。」帕蒂說,「不僅外面的景色一成不變,社交環境也一成不變——到了冬天,除了我們12個之外,這裏一個人都沒有。」

儘管遠在南極,但我們之間的電話聲音卻異常清晰。通過這段溝通不難發現,帕蒂在那裏已經工作了一年多時間。

「從我的臥室走到辦公室只有23步。」她說,「真正有幫助的是跟家裏人溝通,因為這可以幫助你維持判斷力——這跟你在科幻小說裏讀到的反烏托邦社會一模一樣。」

很顯然,你不會在英國南極調查局的任何一條招聘啟事裏看到這樣的內容。不過,這裏的環境卻是帕蒂開展研究的理想之地。雖然這裏沒有什麼值得一看的景色,但她的一項研究內容卻與駕駛太空飛船有關。

該項目設計了一個逼真的Soyuz太空飛船模擬器,希望借此了解宇航員的各種技能可能在這段長途旅行中發生怎樣的退化。

「技能退化很嚴重,對於像我這樣的專業人士來說的確是個問題。」帕蒂說。

「我是一名急救醫生,我在醫院裏工作時,每天都要接診20個病人,還會使用各種各樣的醫療技術。但我已經脫離那種環境一年多時間了。」她說,「我們會向火星派遣一名訓練有素的專業人士,但如果他們很長時間沒有使用這些技能,他們還能保留下來多少知識和經驗?」

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Image caption 太空漫步時的孤獨感對執行長途任務的航天員來說不值一提

帕蒂的研究也可以在短期內對航空業產生影響,尤其是休假後重返工作的飛行員,或者在不同型號的飛機之間切換的飛行員。

帕蒂的太空飛船模擬器有著與真的Soyuz相同的裝備,工作模式也與俄羅斯在星城(Star City)訓練宇航員時使用的Soyuz模擬器相同。參與這項實驗的志願者甚至會接受相同的模擬任務,以評估他們的表現。

「我們會對他們進行培訓,使之達到一定的熟練程度。」帕蒂說,「在此之後,他們會被分成兩組,一組頻繁接受培訓,另外一組很少接受培訓。」

快速遺忘

法意合作成立的康科迪亞科考站位於南極高原上,那裏有一位醫生也在開展相同的實驗,他還在德國斯圖加特大學的控制中心裏開展相同的實驗。

研究顯示,接受較少培訓的志願者在表現上更有可能落後,這一結果並不出人意料。但關鍵問題在於,人們遺忘知識的速度有多快?遺忘的程度有多大?這些受訓者與其他模擬器中的志願者相比是什麼情況?

帕蒂已經得出了一些嘗試性的結論。「我們知道每個人的學習速度各有不同——有的人學習很快,還有的人則需要更多時間來學習。」她說,「有趣的在於,這些指標之間並沒有關聯。所以,你可能學得很快,但也可能忘得很快。」

這項發現可以給飛行員帶來啟發。在傳統觀念中,教練會認為學習速度快的學員今後的表現也會更好。但這項研究卻表明,事實並非如此。

除了太空飛船模擬器之外,帕蒂還進行了其他的實驗,利用南極科考站的特殊環境模擬了與世隔絕的長途太空旅行面臨的挑戰。

她堅稱這並不是模擬。「如果我在這裏碰到什麼緊急情況,」帕蒂說,「那就會成為真正的緊急情況,而且我要獨自面對——這比模擬狀態下的隔離實驗更接近真實的太空飛行。」

南極的科研人士和志願者還必須面對極晝和極夜狀態下的睡眠問題。國際空間站上的宇航員也必須適應與之類似的混亂睡眠模式——忍受只有90分鐘的晝夜交替。為了獲得充足的太陽能,飛往火星的太空飛船可能都要經歷持續不斷的陽光照射——一邊始終是白天,另外一邊始終是黑夜。

「令人驚訝的是,有些人因為缺乏光照受到了嚴重影響,但有些人受到的影響卻很小。」帕蒂說,「我真的很難在冬天保持清醒,也很難在看不到陽光的環境中養精蓄銳。」

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Image caption 模擬器使用與真的Soyuz太空飛船相同的設備

儘管南極洲有一些科考站50多年來始終有人駐扎,但令人意外的是,這裏並沒有對生物鐘紊亂問題展開太多研究。為了調查這種影響,帕蒂在冬天為志願者提供強光,在夏天為其補充褪黑素。

「人體內的褪黑素可以讓我們適應環境中的光照。」她解釋道,「如果環境光照沒有變化,褪黑素的分泌就會出問題,導致你睡不好覺。」

人際關係

無論是南極科考站還是太空飛船,在與世隔絕的環境中生活和工作時面臨的最大挑戰或許還是處理人際關係。如何才能避免瑣事引發的口角變成宿怨,甚至演變成打架斗毆?

在20世紀90年代,一個南極科考站發生了隊員暴動,他們不再聽從指揮官的命令。而男女之間的情感關係也引發了一些問題——試想,如果你一天到晚都與自己的前男友/前女友在一起生活和工作,會是什麼感覺。如果他們看到你還與另外一個同事在一起生活和工作,那種感覺會更加尷尬。

「人們很容易失去自己的判斷力。」帕蒂說,「你需要一套穩固的團體結構才能簡化日常生活,並且在出現緊急情況時做出反應,否則就會將人們的生命置於危險之中。」

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Image caption 人們在南極洲和火星面臨的挑戰很相似

在地球另一端的一片浮冰上面臨的挑戰,與未來在太空飛船上面臨的挑戰極其相似。這些研究結果能夠幫助這兩種環境中的人們生活、學習,並適應極端環境。

既然如此,在結束了南極洲實驗之後,帕蒂是否會嘗試一次火星之旅?

「不,」她說,「我太喜歡地球上的生活了。」

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(責編:林杉)

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