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太空居民：人类将如何在无垠宇宙中定居 [:1700036947]
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太空居民：人类将如何在无垠宇宙中定居 显微镜下的生活
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幽居症。监狱狂人。人类越是封闭和孤立，就越容易出现行为问题或精神障碍。据说，阿根廷南极洲布朗海军上将站（Almirante Brown）的一名医生在1984年为了避免在那里再过一个冬天，一把火烧了科考站，差点置自己和同伴于死地。[32] 在去往火星的长途旅行中，这种情况会如何演变呢？你肯定能想到《阿波罗13号》（Apollo 13 ）与《闪灵》（The Shining ）中的噩梦场景。这种恐惧是真实存在的，而且有的人认为，这是我们探索太阳系深处的一个致命障碍，因为这个问题在太空中可能会加剧。太空中缺少重力会影响睡眠，会让宇航员更加暴躁。在任何一个“夜晚”，宇航员的踏实睡眠通常都不会超过6小时。美国和俄罗斯的航天机构都注意到，ISS和“和平号”空间站（Space Station Mir）上的宇航员有明显的幽居症症状。已经有宇航员“心理封闭”的案例记录了。在这些案例中，病人有选择地与一两个任务控制人员互动，而不理睬其他人，就好像他们是敌人一样。[33] 关于俄罗斯人在“和平号”和“礼炮号”（Salyut）任务期间发生的传言很难证实，但其中的奇闻逸事包括：宇航员故意一连数日关闭无线电通信，令人不安地梦见自己牙痛或得了阑尾炎，在不是完全安全的情况下冲动地冲出空间站。[34] 据报道，宇航员瓦连京·维塔利耶维奇·列别杰夫（Valentin Vitalyevich Lebedev）和阿纳托利·别列佐沃弗（Anatoly Berezovoy）在其“礼炮号”飞船211天的飞行中，大部分时间都在沉默中度过，因为他们都无法忍受对方。[35]
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为了解宇航员在此类航行中及随后遥远世界的营地中如何互动，并就此做出相应的改进，NASA创造了被称为模拟物的人工环境，以模拟预期的旅程。简而言之，研究人员像研究笼子里的实验动物一样研究志愿者。其中一个这样的“笼子”被称为人类探索研究模拟项目（Human Exploration Research Analog，HERA，赫拉），一个大约两居室公寓大小的太空舱，位于休斯敦约翰逊航天中心（Johnson Space Center，JSC）的一个普通仓库里。4名志愿者大部分互不相识，每次在“赫拉”栖息地/飞船上居住和工作45天，有时 更长。他们不能离开，除非要完成一次“太空行走”，那里甚至还有一个气闸。在志愿者执行“任务”时，NASA的研究人员收集他们的视频和音频记录，有时还会把磁带送到位于格罗顿的海军潜艇实验室，利用海军跟踪潜艇艇员行为的专业知识来分析志愿者的行为。
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NASA的人类探索研究模拟项目（HERA）
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“赫拉”位于得克萨斯州休斯敦的约翰逊航天中心的一个仓库里，由一个中央核心实验室舱段及一个与之相连的用作生活区的第二层和第三层组成。付费参与者每次在这个单元里住上几个月，模拟火星或小行星之旅。
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听起来有点像电视真人秀。具有讽刺意味的是，这类真人秀电视节目并不真实，而“赫拉”实验却是精心设计的，以便在休斯敦尽可能逼真地模拟真实的火星之旅。任何有“戏剧成分”的潜在参与者都会被果断拒绝，决不会因其 娱乐价值而被选中。潜在参与者从普通人中选拔；但是像所有宇航员一样，他们必须是健康的；要有一个好的身体，体质指数要小于29，理想身高低于74英寸；视力要能矫正到20/20[36] ，而且没有梦游史；必须拥有工程学、生物科学、物理科学或数学方面的至少一个硕士学位。有了这些基本资质，你就可以登记，申请在“赫拉”里待上45天，以每小时10美元的酬劳昼夜不停地做一些普通的工作，比如虚拟维护检查、假装太空行走，甚至驾驶静止不动的“赫拉飞船”。你在固定自行车上锻炼，吃冻干食物，有时每晚只睡5小时，只允许给家人和朋友打简短的、计划好的、有延迟的电话。NASA有时也会制造一些紧急情况，让你在紧急情况下驾驶一两次飞船。一个不错的工作，收入比最低工资高一点点。
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NASA每年都要实施几次“赫拉”实验。他们可能会模拟在小行星上着陆，也有可能模拟一次火星之旅。工程、医疗和团队任务将模拟真实任务中可能发生的情况。我们已经从“赫拉”项目学到了很多东西。例如，NASA的研究人员已经找到通过全天调节灯光来改善睡眠和行为表现的方法。并通过改进栖息地的设计——即同样的空间、不同的布局——减少幽闭恐惧症的感觉。
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“赫拉”只是NASA及其国际合作伙伴的十几个模拟项目中的一个，其中每个项目模拟太空生活的某一个方面。还有NASA极端环境任务行动（NASA Extreme Environment Mission Operations，NEEMO），该项目的“水下作业员”要在佛罗里达海岸附近的水下生活、工作一个月，模拟其他行星及其卫星上的低重力环境。他们穿着特殊的衣服在水下行走，收集土壤样本，测试工具和其他设备，然后返回他们的水下基地“宝瓶号”（Aquarius）。“宝瓶号”与ISS生活区的大小差不多，放置在水下60英尺的地方。由欧洲航天局（European Space Agency，ESA）领导的南极康科迪亚站（Concordia），是世界上最为偏远的基地，就距离来说比ISS还要远。康科迪亚站主持了一些项目，测试在6个月的冬季不可能撤离的情况下，在寒冷的隔绝环境中工作的效果。NASA主导的称作VaPER的卧床休息研究，让志愿者花30天时间躺在头向下倾斜6度的床上，并且呼吸含有0.5%二氧化碳的空气（该二氧化碳含量是常规空气的10倍），模拟高二氧化碳环境及超流体压力对眼睛和视神经的影响。这些正是宇航员在太空驻地所要经历的东西。这些都是志愿者和研究人员必须忍受的极端情况，撤走地球上环绕我们的舒适感。
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由NASA资助的另一个模拟项目HI-SEAS也值得一提。HI-SEAS一词从夏威夷太空探索模拟与仿真（Hawaii Space Exploration Analog and Simulation）缩写而来。这是打了类固醇的“赫拉”升级版，专注于火星生活。HI-SEAS栖息地位于夏威夷岛莫纳罗亚火山上贫瘠、干旱、高海拔、类似于火星的地方。那里可不是什么天堂。基地紧邻一串曾喷发过火山灰和熔岩的火山锥。悬崖上几乎没有植被，也没有任何生命迹象。由破碎玄武岩构成的富铁土壤，在质地和生锈的颜色上都很像火星。事实上，NASA还出口同一山坡上采集的粉碎的熔岩，用于测试在类火星条件下机动车的机动情况和蔬菜种植情况。NASA的天体生物学家克里斯托弗·麦凯（Christopher McKay）指出，莫纳罗亚火山的确是一处与火星条件很相像的地方。
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HI-SEAS穹顶单元大约有13000立方英尺（370立方米）的居住空间，大致相当于24英尺×24英尺×24英尺的体积，由一层和阁楼组成，两层的可用面积加起来约1200平方英尺。不是很宽敞。在穹顶内生活和工作的6名任务成员（有男有女）模拟在火星上执行任务。他们每天穿着笨重的加压服外出采集样本，进行科学实验，就像在火星上一样；他们要照料太阳能电池板；每天大部分时间在室内做实验；很少吃到开胃食物；等等。每名任务成员在阁楼层配有一个小小的私人睡眠区。他们共享一个公共区域，有厨房、厕所、淋浴、锻炼区、实验室、模拟气闸，还有一个类似于玄关的地方。[37] 与外界的任何通信都要延迟20分钟，以模拟在地球和火星之间发送无线电波往返所需的平均时间。与“赫拉”一样，NASA希望从压力管理、问题处理和士气方面了解任务成员的动态。
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NASA与康奈尔大学、夏威夷大学马诺阿分校合作，已经实施了多项HI-SEAS任务。第一项任务HI-SEAS 1号于2013年启动，由6名成员组成。他们被隔离了4个月，主要进行食物准备。具体来说，他们对预先包装好的“即食”食品与任务成员利用耐储存、大包装原料制作的食品进行了比较。按照NASA人类研究计划路线图（Human Research Program Roadmap）的定义，这是为了解决所谓的认知差距。然而，一些国会议员认为这个项目是在浪费钱。为什么要把他们关在夏威夷的山顶上进行品尝味道的实验呢？他们问道。谁也给不出一个很好的答案，但根据HI-SEAS 1号任务成员——指挥官安吉洛·韦尔默朗（Angelo Vermeulen）的反馈，我们确实知道一种叫作“功夫鸡”的食品是最不受欢迎的预制食品。[38]
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HI-SEAS 2号也持续了4个月，目的是检查团队里的技术、社会以及任务角色如何随时间变化而变化，以及任务角色如何影响任务的实施。[39] 通过这项任务，人们确立了各种例行工作的内容，包括食物准备、锻炼和科学研究，根据NASA行星探测预期标准进行野外地质调查，测试设备，以及跟踪食物、电力和水等资源的利用情况。HI-SEAS 3号将停留时间延长到8个月，而HI-SEAS 4号则持续了整整一年。任务仍在继续，每项任务都会调整生活安排以减少压力，同时为了完善火星之旅也在进行着一些新的实验。例如在HI-SEAS 2号任务期间，没有受过正规医学训练的任务成员成功运用3D打印方式打印出热塑手术器械，并且完成了模拟外科手术任务。[40] 在HI-SEAS 3号任务中，任务成员使用了一种叫作虚拟空间站的东西，这是一套通过计算机运行的交互式的心理训练和治疗程序，以一种私密方式自我诊疗初发的压力或抑郁。[41] 在所有这些任务中，NASA的工作人员几乎把成员们在公共场所的每一个动作都记录了下来，并特别注意那些显露出厌烦或厌恶情绪的面部表情。
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HI-SEAS栖息地的压力水平应当低于真正的火星任务，因为任务成员处于生命威胁风险很低的环境中。环境中不存在会杀死他们细胞的宇宙射线。如果宇航服破裂，也不用担心肺里的水会在极低压力环境下几分钟就蒸发掉。如果他们再也不能忍受这种隔离，或者遇到紧急医疗情况，可以在一小时内用直升机撤离。能在紧急情况下离开是一种安慰，这在火星上显然是不可能的，甚至从地球发射升空一天之后、不能再实施U型转弯的时候，就不可能撤离了。2018年进行的HI-SEAS 4号任务确实发生了严重事故。任务刚进行4天就有一名参与者触电。医护人员赶到现场并撤离了受伤的参与者，整个任务实际上也就结束了。考虑到实施HI-SEAS 4号任务需要几个月的准备工作，这次事故绝不是一件小事。
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那些真正要去火星的人会因为他们要去火星而感到安慰。到达这颗红色星球的第一人将得到永生。而那些被困在地球上的HI-SEAS栖息地的人只会默默无闻。他们在严酷环境下度过了生命中的一年，而这一切都是为了科学，或者说是为了另外某个人的荣耀。这本身就是一种压力。事实上，NASA已经发现HI-SEAS参与者的“四分之三现象”（third-quarter phenomenon）：一项长期任务进行到一半时，新奇感已经消失，而事情还没有结束，人便会变得更加焦躁，动力和士气也逐步下降。
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西普里安·维尔苏（Cyprien Verseux）是HI-SEAS 4号任务的成员，是一位太空生物学家。他很好地总结了这种情绪。或许是巧合，他恰恰在任务完成一半的时候进行了这次总结。“如果在火星上，我们知道自己是历史的一部分，”他说，“但是在这里，哪怕我们在历史书中能有一个注脚，就已经很幸运了。”说得对，维尔苏先生。你的第一个注脚，或者更准确地说，你的第一个尾注来了。[42] 愿你拥有更多的注脚或尾注。这是你应得的东西。[43]
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太空居民：人类将如何在无垠宇宙中定居 来自俄罗斯
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拥有隔离室、可以研究长期封闭环境对心理和生理影响的机构，NASA并不是独一家。俄罗斯生物医学问题研究所（Institute of Biomedical Problems）与ESA合作，启动了一项名为“火星500”（Mars500）的项目，想从头到尾模拟一次载人火星任务。该项目于2007年启动，耗资1500万美元，于2010年达到高峰。当时有6名国际任务成员进入一个密封装置，执行为期520天的任务。最初250天在一个模拟火星飞船中度过。该飞船带领任务成员进行一次虚拟的火星之旅。在接下来的20天里（他们成功着陆了），他们在一个独立的柱形舱里探索了火星。这个柱形舱专为该实验任务而设计。在完成基本实验并把旗帜插到火星之后，宇航员回到第一阶段的太空舱，进行为期250天的返回地球之旅。
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我事先应该解释一下，首次尝试此类实验任务并不顺利。俄罗斯在1999年就进行过尝试，但是斯芬克斯-99（Sphinx-99）任务很快陷入混乱。4名俄罗斯人在模拟器里待了180天后，一名来自加拿大的女性科学家和两名分别来自日本和奥地利的男性科学家也加入进来。头几个星期还可以忍受。然后，一场伏特加刺激下的新年聚会让场面失控。于是，这项研究没有获得任何重要数据。
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于是俄罗斯决定排除女性，“火星500”项目也就变得 更加顺利。但是项目完成已近10年，还是没有什么数据发表。该项目设施建在生物医学问题研究所的一个仓库内，该研究所隶属于著名的俄罗斯科学院，位于莫斯科。也就是说，6名任务成员在世界最大城市之一的核心地带，与其他人类分离了一年半，而那里生活着1100万莫斯科人。这个超现实的设施有5个部分，或者说5个舱。其中3个舱——生活舱、医疗舱和存储舱——作为往返火星的“飞船”。这些舱让人想起潜艇，又长又窄，每个舱宽3～4米，长12～24米。令人费解的是，这些舱与火星飞船的任何建议尺寸都不匹配，而且使用了舒适的木质护墙板和地板。火星着陆舱约6米长、6米宽，有3层铺位和有限的工作空间，要简陋得多，与首个火星着陆器的预想外观更为接近。在火星着陆舱为期20天的探险中，有3名宇航员住在里面（着陆舱在任务的后半部分也塞满了食物，又不得不清空，这是该项目规划另一个奇特之处）。
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来自40个国家的6000多人申请了这个项目——一个连续17个月看不到蓝天而且呼吸不到新鲜空气的项目。[44] 他们需要向亲人告别，而且更糟的是，在整个任务的后半程他们只能吃俄罗斯食品。不过，这份工作的报酬很诱人：完成整个任务的报酬是99000美元。由于任务期间无处可花，这笔钱可能会直接存入银行。项目组织者选定的团队全部由男性组成：法国的罗曼·夏尔（Romain Charles），意大利的迭戈·乌尔比纳（Diego Urbina），中国的王跃，俄罗斯的苏赫罗布·卡莫洛夫（Sukhrob Kamolov）、阿列克谢·西特夫（Alexey Sitev）和亚历山大·斯莫列夫斯基（Alexander Smoleevskij）。他们相处得相当融洽，或许因为他们执行的是一项到处都镶着木板、条件 比较优越的任务。一个中国研究团队发现，任务成员对负面情况的反应比预期的更积极。[45] 6名任务成员中有两名既没有表现出行为障碍，也没有报告有严重的心理困扰；6人中只有1人有严重的嗜睡和抑郁症状，这可能是失眠造成的。[46] 此外，任务成员有困倦、无聊和急躁方面的表现。没有出现意外，没有拳脚相加，也没有关于如何提高士气的报告，因为除了520天的时长之外，作为一项模拟任务它看来并不真实。
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