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  • 1 # 星辰大海路上的種花家

    NASA為何要搞火星模擬生存,考驗人性?他們到底發現了什麼?

    夏威夷莫納羅亞火山貧瘠的北坡是地球上最荒涼的地區,同時它也是地球上最接近火星地表特徵的區域之一,2016年8月28日,在這裡展開了一個為期一年的火星探測模擬任務,以便從人類最基礎生存與生活著手,驗證從地球到達火星的漫長旅途中可能經歷的技術難題!

    這樣的瞎折騰有什麼意義?到達火星真那麼難嗎?

    1969年NASA就已經成功登月,地月系平均距離38萬千米,阿波羅飛船大約只需3天即可到達,也就是說相當於一次休閒長途遊,3天時間也不是特別長,吹牛打屁睡幾覺就到了,但到達火星就不是那麼容易了!火星距離地球最近5500萬千米,最遠4億千米!

    火星與地球距離示意圖

    因為火星和地球同在太陽系軌道上公轉,兩者速度不一樣,軌道半徑不一樣,所以兩者時而近,時而遠,從地球到火星是一條漫長的霍曼轉移軌道,而且還得從火星逐漸接近地球時開始發射,所以經過的里程遠不止5500萬千米,而是超過1.5億-2億千米!一趟旅程至少大半年,而且須等到下一次火星接近地球時才能返回地球,這個週期是2年一次,所以載人登陸火星返回地球,至少需要2-3年!

    長時間的太空旅途和火星表面的任務中,會遭遇很多問題,首先就是社交群體就會侷限在僅有的幾個宇航員之間,其次社交距離不會超過幾十平方米,最後就是與地球之間的通訊延遲,這些我們平時看起來最容易解決的問題,逐漸將演變成最嚴重的心理疾病,可能出現焦慮、緊張容易暴躁、情緒化等,反過來則會影響生理指標,免疫力下降、容易感染疾病等發生嚴重的健康問題,最終將影響任務的執行!

    因此事先了解宇航員會在旅途中遭遇什麼樣的問題,就成了火星載人登陸任務實施前一個需要重點研究的課題!

    六位科學家的經歷告訴我們未來的火星之旅

    NASA為了未來的載人火星登陸展開的工作是實實在在的,已經展開了4次火星模擬生存實驗:HI SEAS,其中最長的一次是開始於2015年8月28日,結束於2016年8月28日,三男三女總共六位科學家到底經歷怎麼樣的故事?

    HI SEAS測試環境全景

    實驗地點:夏威夷莫納羅亞火山貧瘠的北坡,地球上最接近火星的地方

    實驗條件:志願者被置於在一個模擬火星基地的圓頂屋之下,生活在無法直接接觸地球上新鮮空氣的“密封艙”中。

    實驗要求:六位科學家的生活範圍可以離開那個圓屋頂,但如果出去的話必須穿上氧氣有限的沉重的宇航服。食物是粉狀乳酪、魚罐頭和其他容易長期儲存的食物。而且定期定量配給。每兩個月他們才會獲得一次日常用水補給,而食物補給則是每四個月才會有一次。更難熬的是,為了模擬遙遠距離,他們與外界聯絡僅限於電子郵件,而且會被延遲20分鐘,以模擬地球和火星之間的通訊延遲。

    實驗時間:365天

    沒有任何隱私是此次任務的最大特徵

    六位科學家中有天體生物學家、物理學家、建築師、航天工程師、醫生以及土壤科學家,儘管大家都在各自領域都有相當成就,但在這個環境中,他們各自專業內的造詣並沒多大幫助,他們首先就是一個普通人,而最麻煩的是他們之間沒有任何隱私。

    參與測試的6位“宇航員”

    不僅是環境封閉導致一點情緒可能就會被對方發覺,而為了保證火星載人任務順利進行,會利用攝像頭,身體運動追蹤器等方式來監測對這六位“宇航員”的事無鉅細的生活。無論你幹什麼都有人盯著你的感覺,你能想象出來嗎?

    艙室內部全景圖

    與世隔絕寂寞難耐是“宇航員們”的集體吐槽

    在一個直徑11米、高6米的封閉空間中生活一年,這是一種什麼樣的感覺?“宇航員們”的迫切需求是跳進大海暢快的遊個泳,還有在一個落地大窗的酒店裡度個假,或者享受一頓美餐,聽起來似乎這些都很容易滿足不是嗎?但在火星上每天面對漫天黃沙,昏黃的地面和稍帶藍黑色的天空,一塵不變,沒有大海,沒有樹木,沒有動物,甚至連細菌都沒有,這是常人難以想象的世界。

    “宇航員們”的房間,基本配備是一張桌子和一張床

    在這樣封閉環境中生活,人與人之間的矛盾會被迅速放大,並且很可能會被認為是對方的敵意,而這六人之間根本就沒有社交距離去緩和,不僅是人數有限而且面積也有限,到最後人與人之間關係則會僅僅因為任務的理性而維繫,根本沒有私人感情而言,到這個時候人性的麻木會非常可怕,因此未來宇航員的選擇,除了學術與體能都必須達標外,容易相處將會成為必須的指標之一。

    “宇航員們”的工作環境

    在真正的載人登陸任務發生之前,在絕境中的一切經驗都是極其寶貴的,當然我們很清楚NASA為了保證測試任務的進行,已經忽略掉了預計可能會發生但無法測試人性考驗任務,比如宇航員們的各種生理需求,這六位科學家,3男3女就是這樣男女搭配、幹活不累的考慮,但最具現實意義的測試卻是NASA所無法面對的。

    儘管《火星救援》種土豆的情況不太可能會發生,但馬特達蒙飾演的植物學家馬克·沃特尼的一切無聊經歷,未來的火星登陸任務中將會一一重演,如何去面對?那就要依靠人類的智慧了!

    未來火星之旅會怎麼樣展開?

    其實早在2010年中國也曾實施過520天的“火星旅程”實驗,那麼未來火星之旅真的就會像我們實驗的那個樣子嗎?其實也不一定,因為隨著技術的發展,可能未來火星之旅和我們想象的大相徑庭!

    發動機與冬眠技術將決定未來

    我們需要如此這般的實驗,主要是因為旅途漫長,因此發動機技術提高後,比如兩週內到達火星,對於這個問題幾乎就可以忽略掉一大部分,而且對火星返回的時機不變得不太敏感,即使火星與地球距離遙遠,即使兩週變成一個月,也是可以接受的。

    另一個則是冬眠技術的突破,路上睡一覺,睡飽了到火星就工作,回來再睡一覺就到達地球了,麻煩事情解決了一大半,而且最無所事事的旅途被睡覺代替,而在火星表面繁重的任務中,則相對的情緒化壓力會小一些,畢竟有日常任務填充無聊時間。

    但無論哪種,當前突破仍需時日,也就是說,很有可能我們下次見到的載人登陸火星,就是我們想象的那樣。

  • 2 # 來看世界呀

    NASA進行火星模擬生存,3男3女在這個封閉的設施中同處一年,藉此研究長期的航天飛行對宇航員心理的影響,試驗的目的可能是為未來的載人火星登陸做準備。

    NASA的這個火星生存模擬實驗,主要考驗的是宇航員的心理素質,研究封閉生活對宇航員心理的影響。目前人類科技實力仍有不足,登陸火星需要長達半年時間,在這麼長的時間的封閉、孤獨的生活中,對宇航員的心理生理有很大影響。NASA的模擬實驗中,參與試驗的6名科學家來自不同領域,封閉生存期間每日每頓的食物定量配給,是為了研究奔向火星旅途中怎鹽配給食物才最恰當;

    同類實驗NASA、中國都曾進行,中國的是火星一號二號等設施,模式更復雜一些,建設一個封閉的生態系統,內部種植有農作物,也有地球土壤,然後召集志願者在其中封閉生存,吃喝拉撒自給自足。人類活動產生的二氧化碳和排洩物可以作為農作物的養分,光照的充足可以保證植物的光合作用。但是在以往的實驗中,人類在這樣的設施中並不能用就地生存,最高紀錄也不過一年多時間,然後人造生態圈的作物產量會下降,產氧量也會下降,逐漸無法供給人類的需求。據分析可能似乎土壤中菌群的衰敗逐漸導致的。地球自然的生態圈是完美的,非常多肉眼可見不可見的物種共同維繫起來的複雜系統,缺少某一個環節可能就無法完美執行。

    火星距離地球遙遠,若不能保證宇航員安全無損地到達火星那麼一切都沒意義了,生理問題較容易排查,透過各類監測儀器就能實現,心理問題卻更為複雜和難以控制,人畢竟是群體動物,在隔離設施中長久地生存也會導致人的生理心理問題,這也是踏上火星必須經歷的。目前到火星最快也需要180天左右,飛船的體積相對於封閉的人造生態圈更加狹小,對人類的心理影響更大,NASA甚至考慮為未來的火星旅行配備一些搞笑或者喜劇演員,以此來保證旅途中不孤獨。我在想中國要是火星登陸的話,是不是配個郭德綱就夠了?段子講起來半年不帶重樣的。

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