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生活在火星上

2016-09-06希娜·吉福德

飞碟探索 2016年8期
关键词:圆顶宇航员火星

记不太清楚在地球上一觉醒来时自己是什么状态。“登陆火星”5个月后,我每一天的生活都从位于夏威夷一座火山的红色熔岩地带中部的圆顶屋开始。现在,我每天早上思考的问题是:我们还有力气拼命工作吗?天气情况允许我们穿上宇航服去检查温室吗?我的风机是否还能运转?

轻轻下楼取第一杯热饮时,这些想法就会在我脑海中环绕。等待查看的消息是功率、湿度、温度,通过这些信息,我可以得知前一晚圆顶屋内外的变化,以及可能供今天使用的剩余电量。我会听到管道水培系统中流水的声音,还会听到生物实验室里鲜艳的粉红色生长灯发出的嗡嗡声。我会看到同样的工作团队成员,同样的厨房。站在工作舱舷窗边,我目睹了5个月里的每一个清晨。远处嶙峋的岩石不断提醒我:我们生活的世界神秘又让人敬畏。我们要在这个世界里共同生活1年,这是去火星探险之前在地球上进行的模拟实验。

明确地说,“模拟火星”是在地球上进行的一个实验。2015年8月下旬,我们6名队员在夏威夷岛登陆并接受了几天的培训,内容包括如何操作电力系统、如何正确打开水箱、如何穿上太空服而不会造成任何混乱等。培训后,密封舱门一关,我们就“离开地球”1年,每一天都生活在位于夏威夷冒纳凯阿火山斜坡上的火星模拟舱。作为模拟火星之旅实验的宇航员,我们的团队成员是专门从不同领域挑选的:一位建筑师、一名工程师、三位科学家,还有我——团队的医生。这是美国航空航天局资助的迄今为期最长的模拟火星之旅实验。2016年8月28日结束任务时,我们将是史无前例的。

在此次太空探险和模拟仿真(HI-SEAS)项目的一次补给任务中,首席科学主任克里斯蒂亚娜·海尼克从密封舱进入圆顶屋的核心区域

起初,这一模拟实验只引起部分人们的关注。2015年10月,电影《火星救援》上映后,“模拟火星”实验轰动一时。很多媒体试图打电话采访,却因为模拟实验中不允许使用电话而不能接通。这一整年,我们与外界的交流都延迟20分钟,这是火星与地球之间光行时(light time)的最大时长。最重要的是,这也反映出在两个相距甚远的行星之间传输信息耗费的时长。不管怎样,我们不能接打电话,不能使用Skype接受采访,不能在直播媒体上露面,只能自己摄影、摄像或是录音。

光行时延迟不仅有效地屏蔽了一些信息,而且还能起到重要的心理作用:从团队成员以及地球上的每一个人的行为举止看,我们似乎真的生活在火星上。圆顶屋与项目指挥中心数百万千米的距离产生了仿真的时间间隔——团队成员与指挥中心每回复一条信息都要耗时40分钟。

虽然光行时延迟会为我们省去很多麻烦,但会将模拟实验中的生命置于更危险的境地。20分钟的通信间隔可能是技术上人为因素造成的,但是在许多方面,光行时延迟就像是我们生活的圆顶屋一样真实。举例来说,我们处理重大医疗问题的方式与外层空间不同,在模拟火星里我们可以拨打911。但即使是拨打了这个号码,也需要等待几小时才能收到回复。那么,如何处理重大医疗问题呢?将由作为太空医生的我来处理。前提是我能处理得了。

从12点钟开始顺时针方向:特里斯坦(太空建筑师)、希娜·吉福德(首席医疗和安全官员/船员记者)、安杰伊·斯图尔特(总工程师)、克里斯蒂安·海尼克(首席科学家)、西普里安(天体生物学家)、卡梅尔·约翰斯顿(指挥官)。

在漫长、黑暗的20分钟时间延迟中,好的一面是我们可以感到与地球的脱离,彼此之间应相互依赖。另外,没有手机与网络的干扰,我们可以完成很多工作。没有以前那些熟悉的联络手段,我们就像是孤独地共同生活在另一个星球上。居住在位于火山荒芜一侧且比海平面高2438米的圆顶屋时,你就会感到自己生活在另一个星球上。

我们学会维修设备、重新利用废旧物品、恢复物品性能。这可能是不参加“模拟火星”实验就学不会的。几个月来,我用一段蓝色乳胶止血带固定发电自行车的电机。我们发现,容量为7.5升的椒盐卷饼罐子,可以成为培养某些细菌的很好的容器,也可以用于过滤火山岩间的泉水。在“模拟火星”上,团队成员既没有钱,也没有可以花钱的地方。物体、任务,甚至是人的价值基本上取决于它们(他们)的实用性。

“模拟火星”同火星一样,其生命形式是基于各个元素的。我们的担忧主要围绕太阳、空气、水分、岩石四种物质,确切地说,就是将这四种基本元素恰当组合起来时,我们能做到什么、不能做到什么。太阳为人类提供能量,人类按照光谱中植物喜欢的各种颜色将能量转化为人工照明。植物吸收水分,扎根于人类铺在地面的岩石中。植物的茎朝太阳光的方向生长,我们的希望也同它们一起生长:枝繁叶茂、开花结果。

如果团队的法国天体生物学家放一碗那种绿色细菌在我面前,我可能会尝尝。

这个关于火星未来生活景象的模拟,都要在圆顶屋里进行。这种模拟未必完美。真正的火星上,大气主要由二氧化碳构成,空气极其稀薄。美国航空航天局发射的围绕火星运行的火星大气与挥发演化探测器(MAVEN)显示,太阳风每天吹走9.6吨大气层物质。更糟糕的是,太阳照射火星表面的方式与照射地球的方式不同。从地球上出现生命形式开始,它的表面未经历过这种照射。在“模拟火星”,我们经历的要好很多:气温舒适、气压合适,空气适宜呼吸,完全受到地球重力的影响。我们有舒适、天然的辐射防护,机器人定期为我们供给水分与食物。供给虽不频繁,但足以让我们生存下去。

希娜·吉福德与卡梅尔·约翰斯顿的工作照

在机器人两次补给水分与食物期间,队员们最能充分利用找到的各种资源。条件合适时,我们能用小塑料帐篷从地面取水。未来的火星宇航员需要想出某个类似的方法获得火星上的水资源。我们带来了一些种子、土壤,以及一种特殊的细菌——蓝细菌。虽然名字中有“蓝”,但这种细菌是绿色的。它们在瓶子里看起来很细小,而且会发光,像尚未凝结的果冻。这种小生物功能很多:能把二氧化碳转化为可呼吸的空气、能净化水、能靠队员们单调的食物维持生命并利用空气中的氮气以及地面上的矿物质,还能吸收尿液,分解我们的排泄物。这些小细菌只是单纯地生存、呼吸、摄取养分、排泄废物,但它们可以将火星天空下干燥的粉红色土壤转化为一种有用的生长介质。同时,它们还能为未来的火星居住者生产各种物质——从生物燃料到蛋白质,有可能产生大量蛋白质。

等等,是不是之前说要吃掉这种绿色细菌?答案尚未确定。但是,如果团队的法国天体生物学家放一碗这种细菌在我面前,我可能会尝尝。圆顶屋里储存的每一口食物都需要加水才能吃下去,使得任何新鲜的东西,甚至是新鲜的细菌都非常吸引我们。不仅仅是因为新鲜食物的味道不同,还因为它们对健康有益。想要生存下去,我们便需要食用一些生物。我们就像一帮“科学家农民”:每个人都喜欢种植一些植物——香草、甜豌豆、草(还挺好吃呢)、西红柿,还喜欢制作面包、酸奶。没有我们种植的作物或者培养的微生物,健康食物将会慢慢消失,我们也会慢慢

消失。

合作是“模拟火星”计划的一个关键动力:队员们需要在其他星球上生活、工作、共同生存。这个观点理论上简单,但在实践中很困难。想要有效协同工作,人们不仅仅需要食物、水分、能量。共同的任务目标有助于工作,但不足以让人们连续几个月开心。那么什么才足以让人们开心?如果有恰当的设备,在压力情境下,宇航员在狭小空间共同生活多年,并能持续处于最佳工作状态,就像国际空间站上的宇航员环绕到低地球轨道时的工作状态一样。我们相信,能做到这一点是有秘诀的。而我们作为模拟宇航员的任务,就是探索并发现这一秘诀。

这也意味着在“模拟火星”上生活就需要做出让步。这里的生活是实验性质的,偶尔会出现不可预测因素。队员们的任务是安排好的,但我们无法计划休息与娱乐时间,无法预定实验通信方式,无法实现到达沙滩、森林的虚拟现实旅行,无法预测团队成员间的无数次争吵、协商。进入圆顶屋生活,有点像一个人突然有五位配偶。很快,你会发现有些人或物干净、礼貌、合得来,但别人未必与你见解相同。我们在这里,要完成一项长期而艰巨的任务。在太空任务中,你不能说走就走。在完成本职工作的同时,我们每个人都需要尽快适应其他五位与自己性格不同的队员。

在这里,我有大把的时间处理问题。

此次“模拟火星”探险中,最具挑战性的部分是学会做很多事情。这句话听起来很直接。我是一名太空医生,每个执行任务的人员身体不适、有心理困惑或情绪不稳定时,都会来找我,我的任务是让每个人保持健康状态。这听起来像是未来发生的事情,也的确会在未来发生。但是没有医院、药店,没有医学实验室,太空医学就会显得非常落后。“模拟火星”上的医疗状况与以前医生出诊的时代很像:这些医生接受过训练,有医疗工具,也有部分药品。

火星或者其他星球上都会涉及太空医学,这一领域就是对未知的探索。作为医生,你不仅不能带上全部医疗设备、药品、实验设备,而且,当6个人的居住空间的大小仅相当于一所普通公寓时,你需要快速做出一些不同寻常的选择。比如,圆顶屋里的每一块地方要么用于科学研究,要么作为共同的工作空间,在哪儿治疗病人呢?我把大部分医疗用品放置在生物实验室,但那儿没有私密空间检查病人。我父亲是一位精神科医生。除了在医院工作,他在家中还有一间办公室。所以,像父亲一样,我在自己的船员舱里治疗患者。至少,我的小房间有个能让人平躺的地方,关上门后,我们可以随意聊身体哪个部位不舒服,或是心理上有哪些困惑。

我的船员舱可以兼作诊疗室,解决了检查、治疗病人的问题,但是许多其他问题就不那么容易解决了。让我最苦恼的是,每次的治疗方案都很有限。同样,我会凭借以往的经验顺利解决目前遇到的问题,自己调配一些可以替代药片、药粉、药膏的药剂。医疗资源稀缺或者没有需要的资源时,丰富的医疗经验可以派上用场:我能深入了解队员们经历的病痛、病因,并知道如何处理才能康复。这种处理方式有时会让我信心不足。这时,我会这样想:人类文明开始之前,各个地方的医者就已经开始凭借自己的经验治病了。

或许在这里,一个远离人类文明的地方,能够回归到传统的“望闻问切”的诊断手法。或许我不能开处方,不能确保药到病除,但是,别人也不希望这样子。在这里,没有排队等待就诊的病人,我有大把的时间处理问题。

“模拟火星”有点像人们的一个梦想。但在其他一些方面,比如少量药剂、医疗化验、治疗

方案,对我来说简直就像一场噩梦。

在这红色熔岩地带中部的圆顶屋里,团队成员都要面临这些问题:喜欢做的事情、缺乏的资源、生存需要的条件、最恐惧的事物。作为一名医生,我喜欢跳伞、到处旅行,还喜欢骑摩托车。我不习惯背负太多行囊,也不习惯心有畏惧。大学毕业后,我背着一个背包,穿过了整个澳大利亚地区。我在沙滩上露营了一个多星期,吃的食物是豆子和在灌木丛摘的果子。还好,我的身体没出问题。小时候,我只惧怕一种事物——木星,经常梦到自己飞向这个气态巨行星, 从它的两大卫星——木卫二、木卫三——的断裂冰面上掠过,表面布满火山的木卫一向我逼近。我在梦里喊着:“不要靠近我!不要靠近我!”接着,我从梦中醒来。我去医学院学习之前,只做过

这一类的噩梦。在医学院,我在某个昏暗角落的小床上打瞌睡时,对木星的惧怕升级为丢失几页病历的恐惧。我会从睡梦中突然惊醒,确信自己打盹时错过了一个会诊的电话,或是错过了一次紧急手术,或是睡梦中病人奄奄一息了。

在“模拟火星”上,作为一名忠实的队员,我有了一种新的恐惧:担心此次实验以及任何太空探险中有紧急求救电话打来,我赶到了现场却束手无策——没有呼吸机,没有重症监护室,也不能输血,除非团队中的宇航员都是O型血(这也不是个坏主意)。不过,幸运的是,我还没有遇到此类状况。在此次模拟实验中,我只做过一次手术:切掉一个病毒疣。虽然自己很喜欢穿上白大褂,也享受手持麻醉剂与手术刀进入手术室的状态,但是那次手术的部位仅局限于大脚趾。不过我也很开心了。太空中另一件奇怪的事情是:以前在地球上,办公室里,会有枯燥的日子,但现在想想这样乏味的一天都会让我们兴奋不已。以前,我每天的工作中都会遇到心脏病患者、

中风病人,但是在“模拟火星”上生命如此宝贵,又存在许多不稳定因素,即便是一次小的缝合都将成为高难度手术。

复制火星上的体验,意味着队员一整年都不能受到太阳直射,也不能有风吹到脸上。

我以前做过的任何事情,甚至是在急诊室里值夜班,都不能比穿上太空服更让我意识到人类身体的脆弱。在“模拟火星”上,只要离开圆顶屋,就需要穿上太空服,就像在火星上一样。太空服是一套完全密闭的装备,宇航员无论到哪儿都要穿着。它可以为宇航员提供食物、水分,保持宇航员体温。穿上太空服,就意味着宇航员从熟悉的地球踏入一个未知领域。宇航员被包裹得严严实实,可以前往很多地方。这些地方,任何地球上的生命形式都不会只身前往,也不会毫发无伤地归来。

模拟火星探险过去5个月后,队员们开始怀念部分陆地环境。以前,总认为生活在陆地上是一件理所当然的事。复制火星上的体验,意味着队员一整年都不能受到太阳直射,也不能有风吹到脸上。即使是几位来自干旱少雨的加利福尼亚州南部地区的队员,以前偶尔也会经历下雨天。但是在这里,一年内都不会有降雨。从天而降的雨啊,从来不会降落在火星上,几亿年来一直如此。未来,我们要试图建立这样的体系,要学会不惧怕各种各样的资源匮乏。我们要首先意识到

人类能力的有限,并学会接受这些火星上没有的事物、现象。

人们已经认识到,未来能否成功在火星上定居,将取决于相关技术的发展。但是,“模拟火星”实验中的一个重要经验是技术只是最小最基础的部分。有足够的时间与资金支持,人类将在技术上解决宇航员成功登陆火星并安全返回地球的问题。但是,人类自身不能像工程一样被设计。在这座为登陆火星而设计的白色圆顶屋里,我们几个参加实验的人员都起到了关键作用,不论身体状态还是心理状态、精神因素还是情感因素。

虽然人类已经取得了一些进展,但还有很多难以克服的生理问题。有了人造重力以及屏蔽辐射效果较好的宇航服,宇航员在太空中可能避免造成身体严重损伤的一些因素。从人类目前的状态到成为星际物种,还有什么问题没有解决呢?在“模拟火星”上,这两个因素,即个体心理学与团体动力学,也影响到团队成员的基本行为。我们如何彼此相处(以及如何与自己相处)决定了这一探索任务成功或是失败。与温度、湿度、电力供应等因素不同,人的心理状态是不能提前充分解释说明的。或者可以?通过提前在“模拟火星”上实验,如果我们真能发现人类和谐相处的秘诀,又该怎么办呢?

这就是我们6名宇航员来这里的目的:和谐相处,同时,帮助人类向外层空间延伸,促使人类登上火星、探索火星表面之日早些到来。同时,在这荒芜的山坡上,我们也在寻找人类的一些重要特性。人们在荒郊野外探险时,总是不能解决自给自足的问题,并会高度依赖周围的事物。这是事实。还有一个事实是:除了露营外,大多数人不会经历更危险的探险了。大多数人的探险经历只是露营,那时你可能会迷路,但会遇到其他人,或者别人来找你。这种探险经历在火星及其他星球上会达到一个新高度。仔细考虑一下,如果每一个与你相处了很多年的人对你的生存绝对必要,会怎样改变你的世界观? 那就是“模拟火星”上的生活,也是未来火星上的生活:很遥远,不适宜居住;但是居住在那里的人都要相互依赖,你离开他们便无法生存,他们离开你也无法活下去。

这次模拟火星之旅让我想到很多事情。为了登陆火星,我准备了很长时间,结果发现登陆的“火星”是位于火山山坡的圆顶屋。圆顶屋本身是一个很奇异的地方,太空舱舱门一关,整个世界不是缩小到一个装满储藏物、科学设备、医疗用品的约110平方米的空间,而是缩小到我们6名团队成员。我们组成一个单位,人们可以了解我们,但若要把我们绘制成图,就不可能了。团队里的每个成员都有无数想法,也有丰富的经历。每个人的信仰、喜好、愿望完全不同。整个世界就是团队成员——就是我们。

第二天醒来时,我能听到整个世界的动静。以前我从未说过这句话。以后不论我走到地球的任何地方,这句话再也不会从我口中说出了。

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