与世隔绝的一年:我们从最新的火星模拟中学到了什么

由:Patrick j . Kiger

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科学家们从与世隔绝的生活中走出,模拟火星任务的限制条件。HI-SEAS

最近,六名科学家走出了夏威夷莫纳罗亚火山斜坡上的一个网格状圆顶,一年来他们第一次不用担心穿宇航服。

在夏威夷并不是说你需要一套宇航服。但这些勇敢的灵魂——德国物理学家,麻省理工学院的Technology-trained工程师和飞行员,一个法国天体生物学家,美国宇航局医生,和一个中国建筑的学生——过去365天模拟访问火星表面,作为大学的夏威夷马诺的第四位夏威夷太空探索模拟与模拟(HI-SEAS)项目。

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HI-SEAS IV是为数不多的几个研究努力测试团队是什么样子的宇航员花一段时间在另一个星球的表面,在狭窄的空间里生活和工作,在主动齿轮的障碍,和处理分配有限资源和意想不到的危机。的火星社会,这是一个总部位于科罗拉多州的私人组织,自2000年以来一直在进行不同长度的模拟火星任务,包括一个即将到来的任务该项目将于今年秋天在犹他州沙漠开始,2017年在加拿大北极的一个基地继续进行。2011年,俄罗斯科学院生物医学问题研究所(IBMP)举办了一场520天的任务在该实验中,实验对象住在一栋建筑内模拟的火星营地中。

“这就像一次彩排,”火星协会主席罗伯特·祖布林解释道。“当你要演一出戏的时候,你想知道它是如何运作的。或者一个更好的类比是军事演习。它不同于真正的战争,因为没有人试图杀死你,但没有为真正的战争做准备的军队是不会去的。”

为了模拟真正的火星探索者可能会经历的那种隔离,例如,HI-SEAS的设计师将大本营放在一个测地线圆顶在海拔8200英尺(2500米)的山坡上。这些人造宇航员住在一个两层楼高的圆顶里,大约有1200平方英尺(111.5平方米)的空间。这个空间包括工作区、一间实验室、一间健身房、一间浴室和淋浴间、一间厨房和用餐区,以及六间小的独立卧室。由于火星探索者必须自己发电,HI-SEAS栖息地使用了10千瓦太阳能电池阵列在电力方面,用电池为阴天储存电力。他们还使用了备用的氢燃料电池发电机和1000加仑(3785升)的丙烷发电机。(这里有一个PDF文档这描述了程序。)

设计师们还试图让与外界的沟通变得像在火星上一样困难。例如,当参与者发送和接收电子邮件时,信息被延迟20分钟,以模拟信号在太空中传输数千万英里时的障碍。

当受试者执行模拟太空任务时,行为研究人员监测受试者脖子上和手腕上佩戴的传感器的数据,并不断询问他们的经历。例如,一项研究试图调查生活在另一个星球可能会如何影响认知功能。另一个项目测试了宇航员是否可以使用自我引导的压力管理程序来控制焦虑和管理他们的睡眠。但也许最有趣的研究是宇航员团队如何利用幽默更好地相处,使任务更容易忍受。

就像法国天体生物学家西普里安·弗苏克斯所说的那样,成为所有这些调查的对象就已经很有压力了在一篇博客文章中解释“我们一直在被监控。首先,调查;至少一天七次。一些是关于我们的健康和情绪:有人生病或受伤了吗?有人抑郁、暴饮暴食或疲惫不堪吗?还有一些是关于宇航员和任务支持宇航员之间的互动。最后和谁互动了?为什么?这种互动是否有效?有没有为最后一袋巧克力片打架? (OK, OK, I made the last one up.)"

相比之下,艇长卡梅尔·约翰斯顿,写了乡愁和孤独真正的火星探险者肯定会经历的事情。“我们已经很容易看到,今年将与我们的正常生活有多么不同,”她说,此时她刚刚进入任务一个月。“每个人都在问我们最怀念的是什么,这不是一个简单的答案。当你旅行时,你会发现你想念家里的东西,但你会习惯你的环境,并发现你喜欢你周围的东西,而不是渴望没有的东西。我最怀念的是与家人和朋友在一起的时光……能够在蒙大拿清新的空气中跑步……看着我的侄子一天天长大,一天天变聪明。”

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