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火星-500

火星-500(MARS 500)是由俄罗斯组织、多国参与的国际大型试验项目,将模拟从飞船发射、飞向火星、登陆火星到返回地球全过程。探索人类模拟登陆火星过程中所能够耐受的一切,了解长期密闭环境下乘组人员健康状态及工作能力状况。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,志愿者将模拟飞往火星、环绕火星、登陆火星和返回地球等全过程。进入模拟试验舱后,所有生活用品、人员将彻底与外界隔绝。2011年11月4日,6名志愿者结束长达520天的往返火星与地球模拟试验"返回地球"。

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。

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。80后宇航员教员王跃代表中国出征"火星之旅" 。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。

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。

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