火星500模拟太空试验

更新时间:2022-04-04 19:03

为体验火星之旅以及在火星上生活可能出现的各种情况,俄罗斯连同欧洲航天局正在实施一个名为“火星500”(Mars500)的计划,招募6名志愿者,于莫斯科一个密封空间生活500多天,让科学家观察他们遇上各种紧急事件的一举一动。

概况

据欧航局介绍,这一项目是他们与俄罗斯生物医学研究所合作开展的。6名志愿者包括3名俄罗斯人、1名法国人、1名中国人(王跃)和1名意大利人。他们从事的职业各不相同,其中有宇航员飞行员、医生和运动学专家等。这6名志愿者当天进入试验舱,开始了长达105天的全封闭试验。此实验将至少持续至2011年11月。

在此期间,6名小组成员的饮食起居将完全模拟太空生活,他们将体验飞往火星、绕星旋转、在火星表面着陆以及返回地球的全过程。另外,他们要与虚拟的地面控制中心保持联系,并可与家人和朋友通话。为了达到逼真的效果,志愿者们还将遭遇虚拟的“紧急情况”。

意义

莫斯科进行的“火星500”试验将关注长期与世隔绝状态下面临的心理困境,简单地说就是所谓的“幽闭恐怖症”。如果不能在执行火星任务前对极为严重而可怕的与世隔绝问题加以研究,飞往火星的旅程可能将以失败告终。与世隔绝状态带来的影响将让宇航员面临送命危险,这一点几乎是确定无疑的。

内容

在至少520天时间里,这个桶状的金属结构将成为从全球数千应征者中选拔出来的六名志愿者的生活空间,他们将在莫斯科一处偏远基地体验模拟火星之旅。模拟太空飞行将于2008年晚些时候开始,通过在这种模拟飞行中测试恶劣条件下志愿者的健康、表现和相互影响等状况,为真正的载人火星之旅创造条件。

住宿舱比一辆有轨电车稍大一些,是五个彼此相连的无窗功能舱的一部分,生物医学问题研究所正在其位于莫斯科市中心的总部建造这些功能舱。该研究所和“火星500”项目的“战略伙伴”欧洲航天局(ESA)都在独立研究模拟火星旅行和两次持续时间较短的初级实验的应用。

研究

真空的影响,考察的范围包括荷尔蒙指数、免疫力、睡眠质量、情绪以及营养状况等。

在真实的登火星过程中,航天员们遇到的最大挑战就是如何在一个封闭的小环境内生活1年多时间。它能够了解航天员的状态,从而为欧航局未来的探测活动积累经验,因此这项试验具有重要意义。

在这项试验结束后,欧航局将启动名为“火星500”的类似试验计划,不过该试验的时间将长达520天。这是因为,如果人类要登上火星,从飞船发射、飞向火星、着陆到返回地球的过程需要近500天时间。

成功关键

一名志愿者在进入密封舱前进行准备

“火星500”项目估计耗资1500万美元(1100万欧元),大部分经费来自于俄罗斯航天机构Roscosmos。贝拉克维斯表示,除了欧洲航天局外,组织者还欢迎其它国家的航天机构积极参与——已经同美国宇航局举行了会谈,同时还在积极寻找赞助商。据悉,申请参加这一项目的志愿者,必须具有大学文凭,年龄在25岁至50岁之间,必须能讲流利的俄语和英语,医生、生物学家和工程师将优先考虑。

欧洲航天局主要接受来自欧洲国家的申请,负责征召6名志愿者的2名。俄罗斯生物医学问题研究所则收到了来自亚美尼亚、澳大利亚、保加利亚、巴西等国的申请。贝拉克维斯基表示,成员的多样性是实验成功的关键,“因为我们确信最终飞往火星的不会只有俄罗斯宇航员或美国宇航员,而是代表不同人种的不同成员.

进展

北京时间6月3日18时30分,6名志愿者进入位于俄罗斯首都莫斯科的一个全封闭试验舱,他们将于2011年11月出舱。

志愿者活动

德国工程师奥利弗·尼科尔(Oliver Knickel)打扑克打发时间

2009年4月,模拟试验进入第四周,尽管在与世隔绝的环境下生活了近百天,但6名志愿者依旧热情洋溢,兴奋之情溢于言表。参与这次试验的6名志愿者包括4名俄罗斯宇航员、1名法国飞行员和1名德国工程师,全部为男性。在这种环境下,他们只能自娱自乐,将全封闭舱房装饰一新,玩扑克打发时间,演奏自制乐器庆祝“宇航员日”。

德国工程师奥利弗·尼科尔(Oliver Knickel)在日记中写道:“我们坐在乘员舱的地上,一起唱歌,而俄罗斯‘指令长’谢尔盖用他的吉他为我们伴奏。西里尔想出了一个绝妙的主意,让我们用空塑料箱子制作鼓和摇响器,这些箱子是我们用来搜集做实验的液态。就这样,我们组建了一支临时乐队。”

尼科尔还回忆了与同伴玩扑克惨败而归的经历:“我以前可从未玩过这种游戏,我真是被同伴们的技艺折服。过了不一会儿,我发现自己一个筹码都没了,而他们面前的筹码却堆得高高的。”这种类似真人秀电视节目的任务,目的是研究隔离生活对压力、睡眠质量和免疫水平的心理和生理影响。

德国工程师奥利弗·尼科尔用空塑料箱子制作鼓和摇响器

志愿者与外界的唯一联系是通过控制中心发出的信息,但他们发送的每一句话至少要在20分钟后控制中心才能收到,而该中心回复的消息也需要20 分钟才能反馈给他们,这样做是为了尽量模拟太空飞行环境。他们不许吸烟喝酒,只能像国际空间站上的宇航员一样,选用罐装食品和脱水食品。另外,每天还不能洗一个清爽的热水澡,只能在像桑拿室的烘干室清洁自己,用毛巾将身上的汗渍擦干净。

志愿者们的午餐比较“丰盛”,可以从模拟舱内的温室选择一些蔬菜来配餐。法国飞行员西里尔·富尼耶(Cyrille Fournier)写道:“每天,小萝卜、洋葱片大白菜叶这些东西对我们来说简直就是人间美味。一天最美好的时光莫过于查看我们种的蕃茄长得怎么样了,何时熟透了,尤其是草莓。”

每天,志愿者会在欧洲航天局支持下,从事大量试验。他们分析了餐后呼吸中含有的氢量,测试了“电子鼻”。这种电子装置可利用一套过滤系统检测舱内是否有细菌或真菌。他们还接通了EEG监控器,用以监控脑电活动,分析隔离生活和电灯对睡眠模式的影响。

富尼耶承认:“睡眠可能是这次试验中的一个大问题。由于不清楚是白天还是黑夜,我们的身体逐渐产生了自己的生物钟。我们正在渐渐地延长‘白天’的时间,争取做到每天睡觉的时间越来越晚,尽管必须保持每天24小时的循环!我们会看到这样做的效果。”这次试验将持续105天,将为另一项完全模拟火星真实环境的为期500天的试验任务铺平道路。

中国志愿者

王跃入选

俄罗斯科学院医学生物问题研究所18日公布了俄欧“火星-500”试验志愿者的初步名单,来自中国的志愿者、中国航天员科研训练中心宇航员教员王跃入选。

该试验项目俄方负责人、俄医学生物问题研究所副所长莫鲁科夫当天在新闻发布会上公布了这批志愿者的初步名单,除中国志愿者王跃外,还有来自俄罗斯的4名志愿者,以及来自意大利和法国的各1名志愿者。莫鲁科夫同时表示,俄方4名志愿者中有一名为后备人选,也就是说最终将有6名志愿者参加这项为期520天的登火星模拟试验,俄方不久将公布志愿者的最终名单。

采访信息

中广网北京5月19日消息 据中国之声《新闻纵横》7时49分报道,北京时间昨天(18日)晚上7点,俄罗斯宣布“火星500”计划最终入选的6名志愿者名单,中国航天员研究训练中心宇航员教员王跃作为飞行乘组成员最终入选。他将与俄罗斯和欧洲国家5名志愿者一同踏上漫漫“火星之旅”,全程参与520天密室实验。昨晚,王跃接受了中国之声《新闻纵横》值班编辑陈亮的独家专访。

  陈亮:你大概是什么时候抵达莫斯科的?  王跃:我已经是第三次到莫斯科了,第一次是年前。参加选拔,进行培训,遴选,大概是这样的过程。

陈亮:你这次是几号抵达莫斯科的?

王跃:5月3日。

陈亮:即将进入6月份,正式入舱训练之前,您在进行哪些准备?比如生理上、心理上。

王跃:还在进行训练,没有什么不同的准备。

陈亮:能简单讲一讲这些训练包括哪些内容?

王跃:已基本养成团队默契性,主要是再熟悉对复杂仪器的操作、一些注意事项,及心理放松等。要缓解紧张,避免太高兴、太兴奋,保持情绪平稳。

陈亮:对你而言,目前手头上的工作中最大的难点,或需要反复揣测的是什么?

王跃:难点倒不是难点,只是很多东西需要准备。毕竟进舱时间这么长,进去之后就要与外界隔绝了。如果准备不够充分,进舱后有些问题会比较棘手。我们现在每天的任务就是学习进舱后如何完成各项试验。现在的训练就是教你进舱之后怎么做。只是每天的试验会有一个非常复杂的过程,根据每个人的职位,由职领长负责分配每天哪个人做些什么,在某时间点做什么。所做的东西就是在舱外所培训的。

陈亮:目前,知不知道入舱训练的准确时间?

王跃:可能是6月3日。

陈亮:这个时间是根据什么标准或原则确定的?

王跃:要看试验设计者是怎么设想的,具体时间设计方面不是我们参与者了解的。我们需要的是把每个试验任务做好,顺利进舱和出舱。

陈亮:在你正式进舱之后,可能就只能通过电子邮件和外界联系?

王跃:联系会非常受限制,具体时间我也不是很清楚,可能两个月一次,甚至三个月一次。并不是每个人每次都可以轮到这样的机会,具体要看试验设计方和我们的约定。

俄罗斯对志愿者的选拔是非常严格的,最初,来自世界各地的数千名志愿者候选人,经过多轮筛选,最终确定6人组成飞行乘组。据中国载人航天工程航天员系统副总设计师李莹辉介绍,一开始俄罗斯没有说王跃就可以,人家是说送来我们看看。最后在其他几个人都没有定选的时候,俄罗斯在第一时间告诉我们说,你们的志愿者OK。

大家想必都觉得王跃一定有着非同寻常的能力。但用他自己的话说,他就是一个很简单的人,非常普通的一个人。

王跃:我名叫王跃,是江苏南京人,27岁半,未婚,男性,您可以看出来。大学专业是预防医学。2005年,我很荣幸来到中国航天员中心攻读博士学位。我于2008年毕业,获得了航空航天航海医学硕士学位。我所从事的主要职业是中国航天员中心的航天员教员,但目前我只是一名航天员教员的助理教员。2009年,我有幸参加了“火星500”选拔,前段时间刚从俄罗斯参加培训回来。

其实,我真的是一个很简单的人,非常普通的一个人。我的家庭也像大多数中国家庭一样,我是独生子女,我的父母很健康,非常爱我,我也爱他们。

“火星500”计划是国际性的一个大项目,在李莹辉看来,面对这种长期载人飞行的人类的首次探索,中国当然应该有自己的一席之地。

李莹辉:这个项目既然是国际项目,中国人参与其中主要和项目的初衷有关。这是人类第一次进行模拟火星探测,是有史以来人类第一次对人在长时间、(空间)相对狭小的飞行任务的挑战。随着载人航天的发展,中国已经立于世界的前几位。就像俄罗斯所说,如果没有中国人的参与,他们觉得有点遗憾。中国既然是航天大国,面对长期载人飞行的首次探索,中国当然应该有自己的位置。

相关报道

新华网北京9月12日电(田兆运,孙海荣)9月11日,火星试验志愿者王跃在模拟舱里度过了第100个飞行日,模拟飞船飞离地球超过1600万公里。谈及近期的试验生活,王跃在电子邮件中说:“试验工作越来越忙,工作量很大,但我会努力调适好身心状态。”

据中方试验队翻译王永生介绍,试验已经进入高峰期,王跃和其他志愿者有时睡得很晚。除了像采集血液、唾液、尿液以及提取DNA之类的基础工作外,每天还要至少进行三项大的试验,休息娱乐时间减少,志愿者自己组建的多国小乐队也暂时停止了演奏。目前已经开展了孤独环境下的心理研究、心血管系统的生理反应研究等十多项大型试验,以及拉力器、跑步机等体能训练,几天前王跃还接受了心脏彩超检查。

据航天员心理教员刘芳介绍,在密闭试验3个月左右的时期,人容易出现心理疲劳等症状,由最初的新鲜好奇,转向烦躁和各种不适应。他们加大了对王跃心理支持的力度。中方专家团队定期给王跃写信,进行心理辅导,及时提供家人的情况,还为他发送连环小故事等。针对长期密闭环境下人可能出现听觉退化等问题,俄方也对志愿者实施了舒尔茨听觉训练。 资料图:5月18日,在俄罗斯首都莫斯科,参加俄欧“火星-500”试验的中国志愿者王跃(后排右一)和其他6名来自俄罗斯、法国和意大利的志愿者出席记者见面会。

王跃说,他每天必做的事就是打开邮箱,阅读新闻消息,特别是体育新闻。中方试验队每天为他下载发送中文新闻,一方面是让他及时了解外界信息,另一方面是防止王跃因长期脱离汉语环境而感到孤独,帮助他缓解压力。王跃在信中自述感觉良好,传出了舱内自拍娱乐的一些照片,看上去精神比较振作。

目前志愿者实行轮流值班制。王跃每6天值一次班,职责是监控舱内温度、湿度等情况,并向地面指挥大厅及时报告。针对很多网友关心的洗澡换衣等生活问题,王跃介绍说,平均每10天洗一次热水澡,脏衣服和其他生活垃圾通过特定通道传出舱外。一日三餐以俄罗斯和欧洲提供的罐头食品为主,“味道比较淡,起初吃不惯,现在已经适应了。”他还说,外国志愿者已经喜欢上中国茶叶,期待能再运一些进来。

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