第三阶段试验

任务历时520天，于北京时间2010年6月3日17时开始，于北京时间2011年11月4日18时结束。实验设计时间520天，前250天模拟飞往火星、中间30天登陆火星、最后240天返回地球，志愿者模拟飞往火星、环绕火星、登陆火星和返回地球等全过程。

火星-500是一个有多个部分组成的地面模拟实验火星载人飞行试验。实验设施位于莫斯科俄罗斯科学院生物医学问题研究所(IBMP)。合计640天实验已分为三个阶段，在每个阶段，全部志愿者船员生活和工作仅限于实体模型航天器。不能和外部直接交流，若透过互联网交流会有20分钟延迟。实验人员不能从外界获取消耗品。

中方参试项目责任总师李莹辉介绍，“火星-500”试验主要是探索人类模拟登陆火星过程中所能够耐受的一切，包括将来人类真正登陆火星所需要克服的生理心理保障和物质保障。主要任务是探索“人与环境”相互作用，了解长期密闭环境下乘组人员健康状态及工作能力状况，特别是获取超长飞行时间、资源有限、无法实施身体及心理特殊治疗等条件下的相关数据。

李莹辉说，航天员处在长期的密闭环境下，是相对无助和孤立的。这样漫长的过程对人类的耐受能力提出挑战。从生理上来说，可能免疫力下降；从心理上说，随着任务推进，加上乘组成员的文化背景不同，志愿者可能出现焦虑、紧张情绪等。这些特点都会造成很重的任务负荷，形成强烈的应激状态。这些都是重点研究的课题。

同时，整个试验所需资源要求一次装备到位，中间不再补给。这无疑对长期飞行所需的运载配给能力提出了考验，比如食品要求保质期两年以上。另外，通讯延迟40分钟，他们将据此考验通讯方式改变对信息传输能力的影响。

“火星-500”试验是人类第一次模拟登陆火星的探索，对中国来说，既是挑战，也是机遇。中方参试负责人白延强说：“面对后续的空间探索，面对人类首次模拟登陆火星这个机遇，中国应该有自己的位置。俄罗斯人曾表示，没有中国的参与会是一个遗憾。”去年11月下旬，在中俄联委会推动下，中国提出并实施相关参试工作。

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。

参与“火星-500”计划的志愿者经历多轮选拔后产生。

他们要求年龄在25到50周岁之间，身体健康，情绪稳定，富有激情和动力，拥有高等学历，并且对不同文化保持开放的态度。

520天的生活与世隔绝，因孤独寂寞而产生严重心理问题是最可怕的。因此，志愿者的心理性格特征非常重要，乘组整体也要能够包容不同的性格和才能，这样才能形成整体合力。

俄罗斯在招募志愿者的过程中，从世界各地4000多名候选者中，综合考虑年龄、体重、身高、教育背景、语言等因素进行层层筛选。专家组组织了严格的面试，确定志愿者的参试动机以及能否胜任任务。

符合条件并具有相关领域研究经验的候选人汇集到莫斯科后，再次接受各科室严密的医学检查。

一轮轮过关斩将后留下了10多名志愿者，他们在莫斯科生物医学问题研究所接受两个多月的理论和实际操作技能训练，最终确定了6人参与“火星-500”试验。他们各自有擅长的专业领域，分别担任指令长、随船工程师、乘组医生、登陆飞船驾驶员和火星表面作业专家等。中国航天员中心从70多名科技工作者中进行了生理和心理的层层选拔，并组织候选人赴俄罗斯参与体检面试等工作，俄方最终确定了王跃入选。

王跃早先是中国航天员中心硕士研究生。由于学习和工作表现突出，2008年毕业后留在中心从事航天员教员的工作。据他所在的航天员选拔训练研究室主任吴斌介绍，尽管王跃参加工作时间不长，但是对于载人航天事业有比较深刻的认识和理解。

参与这次试验的国外志愿者大都没有航天背景，而王跃本人是航天员教员，并且参与过神七任务。

王跃

王跃是申请参与这项为期520天的火星500研究的中国候选者。他来自江苏，现年27岁。在参与火星500研究以前，王跃是中国宇航员培训助理，从事适应环境训练和人员挑选工作。 2005年王跃毕业于中国南京医学院预防医学系，2008年毕业于中国航天员中心心理学系。王跃从2008年开始接受宇航员培训项目，为神舟七号任务的选拔工作做准备，除此以外，他还参与了中国宇航员的初选。

王跃的爱好包括篮球、足球、游泳和阅读。

迭戈·乌尔维纳

迭戈·乌尔维纳(Diego Urbina)拥有意大利和哥伦比亚双重国籍，2010年1月，他成为美国犹他州火星沙漠研究站的一员，从事热带植物生长和航天服局限性研究。2008年，乌尔维纳在意大利都灵理工大学参与过“阿拉米斯”(Aramis)纳米卫星高度与轨道控制系统的开发工作。大学毕业后，乌尔维纳曾到发展中国家从事教育工作。

2009年5月至8月，乌尔维纳在欧洲航天局下属欧洲宇航员中心中性浮力实验室实习，接受宇航员培训和相关设备实际操作。乌尔比那参加过为国际空间站实施的“太空图像反转”(IRIS)实验，在2009年欧洲航天局第50次抛物线飞行实验中，他为大量基准数据采集与测量提供支持，测试实验结果。

乌尔维纳出生于1983年5月，拥有意大利都灵理工大学电子工程学学士和硕士学位，法国国际航天大学空间研究硕士学位。他兴趣广泛，喜欢潜水、图形设计、绘画、健身和足球。

罗曼·查尔斯

罗曼-查尔斯(Romain Charles)来自法国，2005年以来一直供职于索蒂拉(SOTIRA)公司，该公司是SORA集团的子公司。查尔斯目前在索蒂拉公司负责质量管理，而在公司为特斯拉汽车、阿斯顿-马丁、迈凯轮等公司开发产品时，他担任质量工程师。索蒂拉的业务主要涉及复合板生产。

2004年，查尔斯毕业后在汽车零部件生产商曼-胡默尔公司工作过一段时间，当时也是担任质量工程师，参与过几个为日本尼桑公司开发产品的项目。查尔斯出生于1979年，现居于法国圣马洛，1999年至2004年曾在位于克莱蒙费朗的法国高等力学研究院深造，获得工程学硕士学位。他的兴趣同样广泛，包括阅读、看电影、上网、游泳、跑步、潜水。查尔斯还是国际青年商会的成员。

阿列克谢·希特夫

阿列克谢·希特夫现年38岁，是一名海军工程师，生活在莫斯科附近的星城。除了以俄罗斯参与者身份参加“火星500”研究项目外，他还被任命为这一项目的指挥官。1996年，希特夫从圣彼得堡的德泽赫希斯基高级军事及海军工程学院毕业，求学期间专攻搜救和深海潜水、救援和吊船方式研究以及救援船和吊船的制造。

1996年起，希特夫开始担任乌克兰瓦斯托波尔一支黑海舰队的教官和指挥官。服役期间，他曾对海军舰队超过250名初级专业人员进行深海潜水培训。2004年，他成为加加林宇航员培训中心的首席工程师和研究员(高级潜水专家)，同时担任潜水训练负责人。在这家培训中心，入主国际空间站的宇航员要在中性浮箱内接受太空行走训练。工作之余，希特夫喜欢旅游、摄影和潜水。

苏克罗伯·卡莫洛夫

苏克罗伯·卡莫洛夫是俄罗斯“火星500”项目参与者之一。他现年37岁，是一名外科医生，生活在莫斯科。1994年，卡莫洛夫从塔吉克斯坦医科大学毕业，1996年又毕业于圣彼得堡的俄罗斯基洛夫军医学院。1997年，他完成实习，成为一名真正的外科医生。

1998年，卡莫洛夫进入塔吉克斯坦杜尚别的中央军医院工作，2001年进入口腔外科工作。2004年至2006年，他在莫斯科的巴库列夫心血管外科科研中心担任驻院医生，以第一助手的身份参与心脏外科手术。2009年，他拿到博士学位，主攻人造主动脉瓣。卡莫洛夫的兴趣包括电影、戏剧以及体育运动。

亚历山大·斯莫连斯基

亚历山大·斯莫连斯基现年32岁，是一名军医和心理学家，家住莫斯科。2005年他毕业于基洛夫军事医学院，一年后完成全科医学实习，成为正式医生。

他从2006年开始成为航空航天、太空医学和军事生物工程学科研测试中心的一名研究人员。他是航天系统、军用设备模型、医学仪器、机构和体系医学保障测试专家。除此以外，他还从事了旨在增强人类对不适宜的环境因素和运动情况的耐受性的研究。从2009年开始，他成为心理-生理学研究实验室主管，研究涉及人机交互系统的通讯问题。

除了专业兴趣以外，斯莫连斯基的其他爱好还包括：运动和钓鱼。

“火星-500”试验是俄罗斯组织的、多国参与的国际大型试验。试验的主要任务是探索“人与环境”相互作用，了解长期密闭环境下乘组健康状态及工作能力状况，特别是获取超长飞行时间、完全自主控制、资源有限、无法实施身体及心理特殊治疗、完成火星表面出舱活动等条件下的相关数据。

此次进行的520天密闭试验是“火星-500”实验的第三阶段。这是人类历史上首次模拟火星往返飞行全过程，包括飞船发射、飞向火星、着陆及返回地球等各个环节。为期520天试验分为三个部分，前250天飞往火星，中间30天登陆火星，最后240天返回地球。飞船完全自主控制，医学救助通过遥测技术实现，同时使用自主心理支持手段。通信方式模拟真实火星飞行状态，天地通话有20分钟时滞。试验要求一次性携带包括全部装船产品，期间不进行任何补给。

参加试验的志愿者选拔工作从去年11月开始。来自世界各地的数千名志愿者候选人，经过基本条件选拔、医学选拔、心理选拔等多轮筛选，最终确定6人组成飞行乘组。他们分别在医学、工程、生物、计算机等诸多领域拥有特长，并在俄罗斯经过专项任务培训。

“火星-500”试验在位于俄罗斯莫斯科郊外的一处地面模拟实验舱中进行。实验舱的设计充分考虑到乘组在长期狭小环境中工作生活及安全保障的需求，共计550m3，由生活舱、医疗舱、公共活动舱、火星着陆舱模拟器、轻型充气火星表面模拟舱等五个部分组成。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。

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。

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。

2011年11月4日7时58分，王跃圆满完成任务，第3个走出舱门，随后做了一个简短的发言，感谢所有人的支持。

莫斯科时间2011年11月4日14时（北京时间4日18时），中国志愿者王跃和来自其他国家的5名同伴结束长达520天的往返火星与地球模拟试验，走出模拟飞船“返回地球”。至此，由来自中国、俄罗斯、法国和意大利志愿者共同参与的人类首次模拟火星载人飞行试验——“火星－500”获得圆满成功。王跃和同伴们在模拟飞行中成功开展了100多个试验项目，其中由中方组织开展的长期密闭环境中人体中医辨证研究等3个参试项目均达到了预期目的。

俄罗斯科学院生物医学问题研究所当天特意为6名志愿者举行了欢迎仪式。“我们欢迎你们重返地球！”在主持人热情洋溢的话语过后，徐徐开启的模拟飞船舱门立即成为现场百余名记者手中相机的焦点。几秒钟后，身着蓝色制服的志愿者们在热烈的掌声中依次走出舱门。当中国志愿者第三个出现在舱口时，现场响起了“王跃！王跃！”的欢呼声。王跃环顾四周，用挥手和微笑来向大家致意。尽管长期同外界隔离，王跃看上去依然神采奕奕。从他时而眨动的眼睛中不难看出这位“80后”宇航员教员活泼开朗的性格和极其优异的生理素质。

“时隔520天后，我们终于回来了，很高兴同大家再次见面……”王跃在用中文和英文发表简短致辞后和其他志愿者一同离开了活动现场，开始接受医学检查。接下来，他们还将接受为期3天的全面体检和一个月的舱外试验。此外，据介绍，当天稍后举行的亲情见面会上，王跃将同中国国内的同事们会面，并品尝饺子和其他可口的中餐。预计王跃将在12月上旬回到国内。

520天的模拟飞行，实际上是在一个550立方米的模拟试验舱里度过。

试验舱由医疗舱、生活舱、公共活动舱、火星着陆舱模拟器和轻型充气火星表面模拟舱组成，里面有单人卧室，厨房兼餐厅、起居室、卫生间、健身房、浴室、蔬菜温室等，王跃要在其中进行科研试验和日常生活。

整个飞行期间，前250天飞往火星，中间30天登陆火星，最后240天返回地球，王跃和其他志愿者一起，模拟飞往火星、环绕火星、登陆和返回地球等全过程。

登陆火星时，6名志愿者分成两组，每组三人。

第一组乘员登陆火星表面后，火星模拟舱和其余设施之间的舱口由第二组志愿者立刻关闭，直到火星登陆模拟过程结束后才重新开启。至于王跃出不出舱，目前还没有定论。

王跃只能和其他5名志愿者彼此间面对面交流，对外交流通过一个模拟的控制中心与家人和朋友进行通话。为了模拟真实的飞行状态，与外界的通话也设置了20分钟时滞，一条信息来回就是40分钟。当然，最主要的对外通讯方式还是局域网的电子邮件。属于自己的空间只有3.4平方米，包括一张床、一张桌子、加上床下的储物空间，这一块是私密空间，没有监控摄像。

志愿者可以携带一定的个人装备。王跃带入舱内的个人物品有国旗、日记本、摄像机、照相机等。中国航天员科研训练中心考虑到他对文学、历史和音乐的爱好，还购置了大量书籍、歌曲和电影，灌制成光盘供他闲暇时消遣娱乐。其中有一部分是富有中国传统特色的戏曲相声等。王跃平时喜欢京剧和书法，他还专门准备了毛笔和字帖，不知道能不能带进舱去，打算教国外志愿者一起练字，向他们介绍中国的传统文化精髓。

志愿者的食物是按照国际空间站的标准配备的，经过科学准确的计量后存放在存储舱，中间不再补给。食物以脱水食品和罐装食品为主，也可以从温室里摘一些蔬菜就餐。对于习惯了中餐的王跃来说，也许开始不太适应这样的食品。好在火星飞行返回阶段时，餐桌上会出现中国航天食品，那时也许会改善一下口味。但航天食品不光是食用的，每顿饭的营养搭配都有标准，餐后通过尿液检测计算出志愿者摄盐量和排出量的比例。

王跃每周要工作5天，休息两天，和大家一起轮流值夜班。在模拟舱里，他可以到专门的健身室里进行体育锻炼，这对于长期密闭环境下保持良好的身心状态非常重要。闲暇时，他也可以看书学习、打扑克娱乐、写飞行日志，也可以看看温室里的蔬菜长得怎么样了。当然，和真实的火星飞行一样，互联网和电视并不存在，饮酒和抽烟也是不允许的。

长期的隔离环境难免让人产生思乡之情。中国航天员中心的专家们专门设计了心理和文化支持方案，在春节、端午、中秋，以及王跃生日时开展庆祝活动。届时，王跃可以和家人朋友通话，还有望看到家乡和祖国关注他的各种报道和问候。

多才多艺的王跃也携带了中国特有的窗花进舱，图案是“Mars500”和虎兔图形，象征试验跨越虎年和兔年。他打算春节时教外国志愿者剪窗花。至于时间长了会不会感到寂寞，王跃说：“我在完成试验任务的同时，也会和其他国家志愿者一起交流学习语言文化，加强中西文化融合。说不定完成任务后我又多掌握了两门语言！”

在“火星-500”试验中，德国、美国、意大利、马来西亚等国家共有100多个项目参与试验，主要是研究长期密闭环境对人的生理和心理的影响。

虽然各国研究项目各有千秋，但基本手段都是采集志愿者的唾液、体液、血液等，开展脑电图试验、基础代谢试验等，综合分析各项指标后得出结果。所有志愿者不仅要完成本国的试验项目，也要作为被试者参与其他国家的试验项目，需要全面掌握100多个参试项目的内容和操作规程等，进舱后的工作日程也会因此变得非常饱满。

中国精心选择了三个项目参试。中医辨证研究是重要的特色项目。负责这一项目的李勇枝研究员介绍，这一项目主要利用中医的望闻问切手段，对长期密闭环境下人体的功能和生命活动规律进行探索。这涉及到将来星际探索过程中能否拥有中国特有的医学技术和经验。

另一个项目是密闭环境下生物节律和氧化应激的影响研究。据负责这一项目的研究员万玉民介绍，日升而起，日落而息，人类在进化过程中形成24小时的太阳节律。到了密闭舱内，人看不到正常的日升日落，生物节律会发生变化。这种节律变化对内分泌有影响，进而影响到整个生理功能，但具体影响是什么值得研究，是一个非常重要的前沿问题。他们将通过采集志愿者的唾液、尿液和血液等指标，来研究人体的节律变化和应激水平。

此外，由于这次试验是国际航天界在如此长时间里首次由不同文化背景的志愿者共同开展，他们还将对密闭环境和不同文化背景下乘组成员非言语交流等课题进行研究。研究员吴斌介绍，人们很多时候的沟通手段是语言，但在长期封闭环境下，非语言交流会更加突出。这个项目通过在舱里不同时间、不同场景进行录像，并对这些图像进行分析，观察大家的行为特征有无变化。

白延强说，目前面临的挑战是，所有物资和设备进舱后就固定了状态，没有机会再重新补充或调整，所以在设备的可靠性、技术方法的可靠性上，必须做好充分细致的准备。