如何打造一个更好的太空探索者

在为未来的太空探索者编写清单时，最好先咨询一下那些花了50多年时间定义“正确的东西”的人。NASA不再使用以下所述的航天飞机时代的角色，但在国际空间站(ISS)上执行任务的许多基本要求和技能仍然不变。它是有意义的。毕竟，航天飞机一旦发射，本质上就充当了临时空间站的角色[来源:罗斯]．

在太空计划的早期，美国国家航空航天局根据勇气、敏捷的头脑和驾驶技术来选择火箭人。该机构还要求他们拥有数学、工程或科学学士学位。在后来的阿波罗任务中，NASA人员扩大了他们的选拔标准，将拥有高等学位的非试飞员也包括在内[来源:罗斯]．阿波罗17号的哈里森·施密特是一位拥有哈佛大学地质学博士学位的平民，他进行了超过301小时的太空飞行和22小时的舱外活动(eva)[来源:美国国家航空航天局]．

随着时代的到来,航天飞机项目在美国，太空旅行更多的是关于返回、建造和实验，这为更广泛的能力提供了空间，并要求更广泛的技能。截至2004年，NASA有三种宇航员--指挥官/飞行员，任务专家和有效载荷专家——每个都有不同的要求。随着航天飞机退役，这些名称可能会随着航天局不断变化的任务而改变。

传统上，飞行员和指挥官控制他们的车辆，帮助部署或回收卫星，并协助有效载荷操作。该职位要求拥有工程学、生物科学、物理科学或数学学士学位，并拥有1000小时的喷气机驾驶时间。它还需要20/100的视力(可调整到20/20)，血压140/90，身高62-75英寸(157.5-190.5厘米)[来源:美国国家航空航天局]．杀手在舞池里跳舞?遗憾的是，这不是要求。

任务专家协调系统、人员活动、消耗品、实验和有效载荷。他们还进行舱外活动并操作遥控装置。申请者需要学士以上学位，以及3年相关专业经验，具体取决于他们的学位水平。然而，他们的身体标准更为宽松:视力为20/200(可调整为20/20)，血压为140/90，身高为58.5-76英寸(149-193厘米)[来源:美国国家航空航天局]．

载荷专家本身并不是NASA宇航员;例如，他们可能是一位教师、一位参议员或一位外国政要。他们必须得到美国宇航局的提名，外国赞助商，或任何赞助有效载荷的人，并需要拥有适当的教育和培训，满足特定的物理要求，并通过美国宇航局的空间物理[来源:美国国家航空航天局]．

2012年，美国太空计划向国际空间站派遣了类似的人员，但他们乘坐的联盟火箭的物理要求不同。

正如美国宇航局对太空旅行者的要求随着任务的发展而改变一样，长期探险家或殖民者的理想人选可能需要重新想象理想的宇航员。唯一不变的是，候选人必须具备与任务同等的身体素质和精神勇气。

太空不是一个友好的地方。

事实上，太空旅行有很多健康风险，主要是由辐射和失重引起的。太空旅行者面临骨骼和肌肉丧失、白内障、肾结石、眩晕、晕车、低血压和癌症等风险，仅举几个常见的风险[来源：美国国家航空航天局；罗奇]．

在距离地面250英里(400公里)的国际空间站(ISS)上绕地球运行的宇航员所承受的重力要小10%——如果他们不是处于近乎失重的自由落体状态，他们所承受的重力就会小10%。月球对地球的引力占16.6%;火星的重力只有37.7%[来源:美国国家航空航天局]．

是的，NASA是最简单、最可靠的减肥项目。这也是最难进入的地方，但每位宇航员的花费仅为数千万美元，仍然比珍妮·克雷格便宜。

就像那个坐在教室后面吃指甲的奇怪孩子一样，人体喜欢吃掉自己不需要的部分。对于太空旅行者来说，这是一个问题，因为尽管他们保持失重状态，但他们的肌肉和骨骼的大部分都属于“剩余”类别。

微重力对身体的影响就像查尔斯·阿特拉斯的广告。宇航员努力通过锻炼来保持肌肉，对抗骨质流失，但研究表明，如果任务持续时间超过180天，那么这种努力就毫无意义了。一线希望?在失重初期，损失会迅速发生，6个月后趋于平稳[来源:费茨]．

在微重力下锻炼和在水下做俯卧撑一样有效。举重器械必须利用飞轮产生惯性，跑步机必须用笨拙、摩擦的绳索把宇航员拉下来，而绳索只能承受他们体重的70%[来源:罗奇；墙]．宇航员已经在国际空间站上呆了六个月，每天锻炼2.5小时，每周锻炼6天。更长的任务需要更多的时间，而不是增加时间。墙]．

宇航员的骨密度损失率与绝经后的女性相当，甚至更差(通过锻炼每月1% - 2%)，尤其是在较大的承重骨骼(骨盆、臀部、腿部)。在地球上，恢复骨骼质量和体积所需的时间可能比任务本身要长得多;即便如此，骨骼密度仍然较低，多孔性更强，非承重区域可能永远无法完全恢复[来源:NASA;Nimon；罗奇]．太空就像老年一样，不是为懦弱的人准备的。

当骨骼分解时，它们会释放钙到血液和尿液中，增加患肾结石的风险。宇航员可以用一颗肾结石杀死两只鸟磷酸盐或骨质疏松症药物。卧床休息测试——在地球上用来代替零重力——已经产生了积极的结果，截至2012年4月，国际空间站正在进行一项研究[来源:美国国家航空航天局]．

然而，双磷酸盐与下颌骨坏死有关，这可能会影响未来的使用[来源:Merigo；罗奇]．与否。毕竟，太空是个充满敌意的地方。去那里需要权衡风险，对许多人来说，票价是物有所值的。

辐射引起的白内障并不是宇航员眼睛的唯一威胁[来源:美国国家航空航天局]。失重时间会挤压眼球、膨胀视神经和扭曲视力。这些影响在回家后会持续很长时间。在太空中花费更多的时间，如火星之旅，会增加永久性视力问题甚至失明的可能性。解决方案可能包括通过旋转全部或部分spac产生人工重力用药物治疗病因[来源：常]．

那么多麻烦和麻烦，我们甚至还没发生行星坠落。

一旦登上火星，探险者将面临寒冷的温度和无法呼吸的二氧化碳大气层，因为太薄而无法抵御辐射。旅行者可以从两极或地下冰中获取水，但殖民者需要自己种植食物[来源:考夫曼]．

听起来让人气馁吗?别担心。很有可能你还没到那儿就已经崩溃了。

如果太空不是如此令人难以置信的棒，去那里真的会很糟糕。你必须一直处于“开机状态”，应对各种环境，最好的描述是:热、近、臭、脏、吵，同时承受压力和睡眠不足。它是无止境的，你不敢退缩，以免任务控制中心的人重新启动你或取消任务，所以你变得熟练地转移或抑制你的愤怒。与此同时，你还要应对设备、失重以及可能存在的文化和语言障碍带来的挫败感。

你不能放弃;你不能回家;你连窗户都打不开。

在这样的条件下，我们最好的人可以保持我们的头脑几天甚至几周。然而，再过几个月，我们就会开始陷入抑郁或愤怒的爆发——这就提出了一个问题:如果是几年呢?如果你的船员发现自己独自在黑暗中，或者在某个遥远的星球上，他们几乎无法从恒星场中辨认出地球，那该怎么办?

美国国家航空航天局有一种历史，就是根据勇气、本能和压力下的反应来选择坚毅的导弹男(和女)。随着航天飞机时代的到来，NASA又增加了一项要求:忍受无聊和低水平刺激的技巧[来源:罗奇].你有很多事情要做--任务控制在一系列连续的15到20分钟的时间段中安排任务--但是扳动开关或拧紧螺栓，即使在太空中，也无法与试验性战斗机的试飞相媲美[来源：美国国家航空航天局]．

每个宇航员的肩膀上都有一个叫“挫折”的小魔鬼，在狭窄、失重的条件下执行每一项任务，他就会变得更大一点。在太空行走时，他们必须挣扎失重，笨重的宇航服还有笨拙的加压手套，几分钟内就会把他们的手累坏，而他们的空气供应却在下降，他们在厄运的悬崖上徘徊。长期应对这种压力，即使是在飞船内部，也需要不同于我们大多数人的冷静水平。

尽管一些宇航员说一周后失重是很正常的，但它从未停止过制造小烦恼。无重力尘不落;也不洒食物、饮料、呕吐物或粪便。你不能随便把什么东西放下，你必须用钩子或尼龙搭扣把它固定在一个表面上。没有重量，你必须集中精力抓住一个物体，如果你放开它，它可能会飘走，永远找不到。重新学习如何使用餐具和浴室:这就像又回到了幼儿园。

这种持续的警惕，以及这些小烦恼，加在一起就会导致神经严重紧张，导致愤怒、恐慌、神经过敏和一系列相关的应激反应。

在某些情况下，它们会把垫片推到边缘。

在一个经典的“任& Stimpy”任裂缝在36年的太空任务,最终吞噬一块肥皂他梦寐以求的雪糕的错误。的原因吗?太多的时间和错误的旅伴在一起(这并不是说任静一开始就很稳定)。

太空旅行的苛刻条件不可避免地会产生压力。当与无数的障碍和艰难的环境相结合时，压力最终会导致崩溃。毕竟，人类进化到能够忍受压力的发作，但只是那些被休息和放松打断的发作。

可以理解的是，太空计划对泄露一时的理性失误非常小心，就像现在一样宇航员还有宇航员，但回忆录和采访显示，它们确实发生过。

1987年，亚历山大·拉维金(Aleksandr Laveykin)在灰狗巴士大小的和平号空间站(Mir)呆了6个月后，提前返回了地球，后来承认患有急性抑郁症，并有自杀的想法。他的搭档尤里·罗曼年科(Yury Romanenko)留在了后面，但变得越来越暴躁和孤僻。他的机组成员接管了与任务控制中心的通信[来源:罗奇]．

在一次可怕的事故将卓洛波夫逼到崩溃的边缘后，宇航员鲍里斯·沃林诺夫和维塔利·卓洛波夫提前从苏联空间站礼炮5号返回。第42天，在地球的阴影下，他们失去了所有的电力。想象一下:没有灯光;没有泵;不与地面通讯;没有上下的感觉;看不到控制或开关;只有空间站里已经充满的氧气。一个半小时后，他们设法恢复了供电，但这一事件造成了损失:佐罗博夫再也睡不着了。他抱怨说头痛欲裂(可能是因为空气污染)。 He had to come down [source:罗奇]．

即使忽略环境敌意或即将到来的灾难带来的压力，生活在挫折中，没有许多情感支持或释放的选择，也只能侵蚀心理健康。我们很多人都认为自己头脑冷静，但如果没有我们珍视的财产，没有娱乐，没有最亲密的爱人，我们该怎么办呢?

还有一个显而易见的问题:性欲．让我们面对现实吧:有动力的人可以在短时间内抑制荷尔蒙的冲动，但不是几年或一辈子。也许我们会在这个问题上采取一种不那么清教徒式的“立场”。一些宇航员和宇航员提倡让宇航员参与非一夫一妻制的关系，并且……活动……作为缓解紧张关系的一种方式(NASA不鼓励已婚夫妇执行任务，这既是为了防止利益冲突，也是为了避免给他们的孩子造成双重损失的可能性)。这种想法并非没有先例:许多南极研究人员通过形成一整个季节的性关系来获得情感支持[来源:罗奇]．

性感、单身或贞洁、满足:无论哪种方式，如果你打算加入这个任务，你最好善于交朋友。

对心理伤害的担忧长期隔离从一开始就主导了太空飞行的话题。1959年10月，哥伦比亚广播公司(CBS)播出了这一集，一年半之后，尤里·加加林(Yuri Gagarin)成为第一个进入太空的人类。

隔离和禁闭：这两个不可避免的现实使宇航员、极地探险家、登山者和潜水者的生活与我们的生活不同，它们使一切都不同。

这就是为什么俄罗斯和欧洲航天局投入1500多万美元用于Mars500这个实验测试了在模拟宇宙飞船上的六个人对火星．

三名俄罗斯人、一名意大利人、一名法国人和一名中国参与者被锁在一个2150平方英尺(200平方米)的无窗金属管道中，时间为520天(17个月)。在他们停留期间，他们保持了与地球的通信，完成了模拟20分钟的传输延迟，每个方向——a错觉'oreille参与者承认他们的大脑被骗了，以为任务控制中心在数百万英里之外，而不是穿过停车场。这次任务的长度相当于一次火星之旅、四个月的停留和一次返回飞行。曹国伟；周润发；de Carbonnel]。

在研究过程中，模拟人员进行了100次实验和重复任务，同时也对可能发生的事件做出了模拟反应。设施里有一个赝品火星漫游车以及一个33乘20英尺(10乘6米)的火星模型，这样参与者就可以全速模拟“火星行走”。就像一个疯狂的真人秀节目的演员一样，这六个人几乎一直处于监视之下。周润发；de Carbonnel]。

火星500不是第一次进行隔离模拟的尝试，尽管它是最长的一次。2000年，同一家俄罗斯机构进行的一项为期420天的实验演变成了一场酒精引发的斗殴和性侵犯，并被叫停。之前的研究也表明，在旅行的“返回”阶段，无聊和抑郁情绪会增加[来源:周润发；de Carbonnel;罗奇]．2012年4月，美国宇航局考虑在国际空间站上进行模拟火星任务，以考虑微重力的影响[来源:莫斯科维茨]．

在火星500任务于2011年11月4日结束后，心理学家们表示担心，日常生活的喧嚣可能会让参与者有些不知所措。周润发；de Carbonnel]。

这样的实验提出了一个问题:我们是问题所在吗?航天和航空工程师可能是这么认为的，而且太空计划长期以来一直在努力平衡任务参数和宇航员的健康和福利。

所以，如果解决方案不是造一艘更好的船，而是造一艘更好的……我们吗?

到遥远的世界旅行将考验人类适应能力的极限，但它会打破这些极限吗?只要有足够的时间，以及氧气等基本需求，人类可以在几周、几个月或几年的时间内适应新的气候。但你是如何变得习惯不同的重力季节和白天的长度不同，阳光看起来“不对”?

任何一个在北美生活过的人都能告诉你，环境光的质量、颜色和数量会对情绪和工作效率产生巨大的心理影响。在我们最深的蜥蜴大脑中，我们对日常生活的这些方面做出反应;它们超越了执行思维的控制。

一些团体，如超人类主义者，相信人类总有一天会自愿地将自己转变成超越人类的东西，无论是通过缓慢的技术和生物调整，还是大规模的转变，比如将我们的意识下载到机器中。

在美国，国家科学基金会、商务部、国防部(DOD)已经开始研究纳米技术、生物技术、信息技术、认知科学等统称为“纳米技术”的技术NBIC以及它们如何对抗身体限制和疾病[来源:爱德华兹;Roco和班布里奇]．

取氧化应激,过量的化学反应的，带氧分子(又名自由基)——它与血液、大脑、眼睛、心脏和肌肉的许多疾病有关。对于宇航员来说，辐射暴露导致了大部分的氧化应激。美国国家航空航天局国防部已经开始研究能够清除有害自由基的靶向纳米颗粒，但这还处于研究的早期阶段，离人体试验还很远[来源:Goodwin]。

科幻小说的书架上充斥着超人类主义和NBIC的例子，以及它们对人类、社会、伦理、文化和自然的影响;这些故事还警告我们，当我们篡改这些关系时，可能会发生什么。

摆弄我们的标准设备可能听起来很牵强，甚至令人反感，但历史上充满了曾经被认为是令人反感的想法。我们的祖先会认为从死人身上取出器官移植到活人身上合适吗?或者用外科手术用的钢管和塑料管填充我们的身体?太空也许有一天会促使我们接受更激进的解决方案。

想象一下，如果工程师可以在没有食物储存或生命支持的情况下设计飞船，因为你的机械身体不需要它们。想象一下，在一个专门为这个目的而生长的身体中，穿过木星的上层大气，甚至是一个硬真空。考虑一下身体的自我修复速度可能比你快得多，也可能比你慢得多;想象一个拥有大量内存的大脑，或者可以直接与机器连接。

其中一些想法还需要很长时间才能实现，但另一些想法可能比我们想象的更接近。可以纳米技术尖端的生物技术掌握着火星地球化还是改变我们的身体以更好地承受太空的严酷?人体冷冻技术能有效地保护长途太空旅行中的人类吗?

在人类能够保护自己免受最恶劣的太空环境影响之前，机器人可以开辟一条道路，在我们“肉袋”之前建造“垫脚石”——如加油站或基地。回到地球上，远程呈现可能允许人类通过机器人参与，就像目前在国际空间站上的机器人一样（尽管，如果没有进一步的通信进步，不断增加的无线电延迟将使这一点变得越来越不切实际）。

当然，我们也可以选择留下来，让我们的机器人小黄人去搜寻星星。但这有什么意思呢?

我们的祖先会如何看待我们?开拓性还是偏狭性?不管是哪一个，我希望它们能从一千颗遥远恒星的轨道上看到我们。

作为一个科幻小说迷，我一直被两个想法所吸引。第一个——我们有一天可以选择改变我们自己，而不是我们的星球——首先让我感到恐惧，然后让我困惑，最后让我抓着头皮微笑。

第二个概念是，我们在遥远星球上的祖先有一天可能会忘记，甚至嘲笑我们都起源于一个地方的想法：“银河系西旋臂不流行一端的未知回水中的一颗蓝绿色小行星，”道格拉斯·亚当斯（Douglas Adams）如是说。

这两个概念都涉及身份和我们在身体或物质世界中的位置感。在我们的一生中，随着我们的成长和变化，我们认识的人和地方都变得像做梦一样，我们发现我们不能完全相信我们对他们的回忆，甚至不能完全相信我们曾经是谁。我们体内的大多数细胞在我们的一生中会被替换几次。无论我们是什么，无论我们是谁，似乎都超越了这些东西，但这种超越有限度吗?

别问我，我可能只是某个地方罐子里的一个脑袋，在收集灰尘。

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