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多国参与火星探测项目本周实施登陆试验

排行榜 收藏 打印 发给朋友 举报 来源: 京华时报   发布者:全球军事网
热度192票  浏览177次 【共0条评论】【我要评论 时间:2010年5月31日 16:44

  这是人类首次模拟往返火星试验,地点在莫斯科。志愿者们将模拟从飞船发射、飞向火星、登陆火星到返回地球的全过程。

  这次壮举,是人类探索火星征程中具有里程碑意义的转折点,它再次拉近了人类与这颗红色行星的距离。

  6月3日,志愿者们将进舱试验,与世隔绝。志愿者中,有一名是中国志愿者,名叫王跃。

  ■关于“火星-500

  首次载人往返火星

  那颗遥远的红色星球,将第一次距离人类如此之近。

  “火星-500”试验是由俄罗斯组织、多国参与的国际大型试验项目,被科学界誉为“把人类对于火星乃至对于人类自身的探索大大向前推进了一步”。

  焦点在于,此次航天器将“载人”往返火星,进行探测研究。此前人类的火星探测活动,仅限于向火星发射探测卫星。

  “火星-500”试验是为了让人类航天员真正踏足火星。就像几十年前,阿姆斯特朗在月球上傲然迈出那“人类一大步”。

  根据试验方案,6名乘员将孑然飞行520天。

  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。

  ■关于人员选拔

  4000选6的严格筛选

  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。

  ■关于舱内生活

  试验舱内配健身房

  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。

  通讯滞后20分钟

  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。

  舱内可摘新鲜蔬菜

  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!”

  ■关于中国参与项目

  研究生物钟对生理影响

  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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