HI-SEAS任务：宛若住在火星

□ 谈缨

近年来，联合远征火星已经成为一个流行的概念。许多专家认为火星探测计划拥有巨大的潜在市场，不论是科学家、企业家、探险家，还是其他任何人，将来都有希望去火星探索或旅行。

开展火星探测活动最积极的国家当推美国。自奥巴马总统2009年上台以来，美国的国家深空发展战略转向小行星和火星，旨在引领人类的太空探索。2010年4月，奥巴马在肯尼迪航天中心发表演讲称，到2025年，美国政府希望新的远程航天器能首次把美国航天员送到小行星上。到本世纪30年代中期，美国将把人类送上火星轨道，并安全返回地球，甚至登上火星。美国航宇局的任务重点已经跟阿波罗时代的任务有了变化：将征服太空转变为殖民太空。美国航宇局技术专家大卫·米勒表示，美国航宇局探索火星并非任务终点，它只是人类实现永久太空移民的一个基础。

我们很多时候会在电影、小说里看到有关描述未来人类移民外太空的情景。现实中许多人也都满怀这样的憧憬。鉴于现阶段人类科学发展的最高水平，也许最可行的就是移民火星。毕竟这个与地球环境相似，相距不远的太阳系星球，人类已经能够通过探索卫星成功登陆了。再过几十年，就会有人类踏上火星的土地。不过在研究火星移民之前，对于地球人来说，最安全的方式，就是在地球上寻找一处类似火星的地貌，进行真人模拟试验，看一看将来如果真的移民火星，我们会遇到什么样的问题和挑战。

为此，美国航宇局资助夏威夷大学开展“太空探索类比和模拟计划（HISEAS）”，研究并模拟人类到火星的太空飞行以及抵达火星居住生活的环境，以帮助长期太空旅行中的机组人员更好地适应，完成载人火星任务。

详细研究目的是确定在飞向火星途中和不断延长的火星停留任务周期中怎样保持机组人员的快乐和健康。研究项目包括日常生活、食物、人的互动、行为、角色和表现等层面，太空飞行的其他方面以及火星任务本身也是主要焦点。HI-SEAS研究人员还开展机组人员日常活动部分其他相关课题的研究。

夏威夷大学牵头进行这项研究，研究支持团队的成员来自众多大学和研究机构，如康奈尔大学、密歇根州立大学、亚利桑那州立大学、南佛罗里达大学、马里兰大学，蓝色星球基金会和“太平洋国际探索系统”等。

根据HI-SEAS计划，科学家们需要模拟火星环境中的生活，包括通信延迟、没有电力、严格用水等。模拟地点坐落于夏威夷冒纳罗亚火山红色北坡一处废弃采石场上的圆顶屋，此处有类似火星的地貌，海拔2400米，没有任何物种，是没有任何人文痕迹的不毛之地。火星模拟住宅即圆顶屋全名“夏威夷太空探索类比与模拟生境”，完全模拟火星环境，圆顶屋直径约12米，内部分成两层，里面有厨房、浴室、餐厅、食品储存间及6间卧室，并配备有3D打印机等。

HI-SEAS任务包括食物、人的行为、角色、表现等。所以火星模拟任务的队员要在教育、经验和态度等方面具备像航天员一样的素质，从世界范围几百位申请者中挑选出来参加火星模拟任务的队员们需在双层圆顶屋里吃饭、睡觉、工作、运动和休息，分别进行为期4个月、8个月，甚至1年的试验任务。

火星模拟住宅没有窗。覆盖屋顶的乙烯塑料是半透明的，在火星模拟住宅中能看见一点外面的光亮，但光线不是直接照进来的，而且很微弱。这意味着在模拟火星住宅中，能够见到的大多数日落是灰色的。

模拟试验期间，小组无法得到新鲜食物，要连接上网也会受到限制，敲击键盘后要等待20分钟才有反应，这是在太空中可能出现的情形。试验期间，除非进行“太空行走”，否则队员们禁止离开火星模拟住宅。此外，他们必须穿上航天服方可外出，那里没有新鲜水果，没有海风，阳光十分微弱。

HI-SEAS第一阶段任务从2013年4月16日至8月13日；第二阶段任务从2014年3月28日至2014年7月25日，持续120天；第三阶段任务从2014年10月15日开始，至2015年6月13日结束，每个任务阶段的6名模拟航天员都要经历4个月或者8个月的火星模拟栖息生涯。

HI-SEAS每个阶段的任务都有所侧重，第一阶段试验任务主要集中在食物方面，目的是研究可供长时间太空任务使用的航天食品。简单地说是为了解决“吃”的问题：为去火星执行任务的航天员提供耐存储的脱水烹饪原料是否有意义？航天员自己动手烹调是否可行？食品问题的重要性可能会超出你的想象。在长时间的任务过程中，对从袋子里挤出来、只需添水和加热就可食用的方便食品，航天员会感到厌倦。他们会减少热量摄入，导致体重减轻。这些对任务执行和身体健康都不利，在前往那个红色星球需要耗时多年而又充满危险的旅程中尤其如此。作为这次模拟火星任务的队员，他们制作和食用两种饭菜：只需添水和加热就可食用的方便食品，和用脱水花椰菜、米饭和罐头肉之类的耐存储原料烹制而成的饭菜。通过记录体重、活动强度、热量消耗等指标，回答每天的调查问卷，提供一个较长阶段的有用数据。

第二阶段任务主要集中在心理、沟通、行为、表现和随着时间变化对团队行为认知因素的影响等一系列问题上。队员的挑选上也注重要拥有冷静的头脑和容易相处的特质。随着任务的不断进行，专家希望看到他们如何相处以及相对于任务的掌控能力。还有一个潜在的随着任务时间延长会出现的问题，即情绪压抑等心理障碍的出现。模拟试验也不像开始那样有趣了，尤其是在感觉任务结束还很遥远的时刻。任务试验中还存在着模拟小组和地面控制人员之间的沟通障碍，这是此类任务中经常发生的问题。还有一类通常存在的沟通障碍，任务支持人员了解模拟小组此时的经历，但任务支持人员考虑的是为什么我们想要的工作模拟小组却没进行。任务中还测试了一项技术，这项技术不能记录小组队员的每一句话，但能追踪到他们声音的音量及队员间的距离，从而了解一个队员是否是孤立的，是否在某些队员之间存在着矛盾和争执。

在研究过程中，外面的研究人员评估机组人员的通信策略，机组人员的工作量和工作分担，冲突管理方法确定和解决冲突在长时间太空任务中是成功最重要的因素。

研究目标集中在测量这些关键因素可能对三个或更多机组人员的功能和行为有所贡献，评估这些因素对机组人员功能和行为的影响，评估这些因素对不同时间任务的相对影响，对潜在对策的建议和介入措施，最优化机组人员的功能和行为。

在模拟试验任务中，队员们会定期进行舱外任务，模拟航天员穿着由巨大的防生化服改制而成的模拟航天服，在居住舱附近嘎吱作响的玄武岩地面行走。履行正常维护，考察该区域地质、微生物情况以及稍微活动一下筋骨的舱外活动，这时队员尽管要隔着有色的塑料面罩，也能有幸地看见太阳。

参加火星模拟任务的队员要像航天员一样生活和工作。烹饪、用餐和洗碗之余，开展各自的项目研究，包括实地测试机器人探测器，绘制有助于存储食物等的居住舱热度图，测试抗菌织物，舱外活动进行岩层及地质学等方面的探测、研究，还有管理一个网站。

在密闭空间里共度4个月、8个月，甚至1年是不小的考验，他们一块练体操、练瑜伽，另外有一台只能在好天气使用的太阳能走步机和定置脚踏车以缓解压力。

6月13日刚结束第三阶段任务，从圆顶屋走出的6位试验员做的第一件事就是大吃渴望已久的美食。过去的8个月他们天天吃冷冻食物。据报道，下一次为期一年的HI-SEAS任务预计将在今年8月份开始，各项准备工作也在有序地进行中。

人类什么时候移民火星现在还不得而知，但随着技术飞速发展和各种准备工作的开展，移民火星的真实画卷会越来越近地在我们面前展开！