風輕輕地掃過貧瘠乾燥的 landscape。視線之內沒有灌木,沒有樹木,甚至連一根草葉都沒有,可以被風擾動。只有光禿禿的灰紅色岩石。
當我們從我們唯一的窗戶向外窺視時,風從未觸及我們,那與其說是真正的窗戶,不如說更像是一個舷窗。不過,我們確實聽到了風聲,它掃過我們位於火山斜坡上的白色圓頂屋。
我們在茂納洛亞山半山腰,在類似於火星探險者將要遇到的條件下生活和工作了整整一年。我們稱我們居住的1200平方英尺的空間為“棲息地”,每當我們離開它時,都必須穿上太空服。我們每個人都有自己的小房間,裡面配備了一張床、一張小桌子、一個凳子和一個抽屜櫃。
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與文明隔絕,我們只能依靠自己和彼此。我們必須完成任何需要做的工作,並修理任何損壞的東西。我們擁有的只有儲藏單元“海運集裝箱”中包含的物資。最近的超市遠在數月之外。我們以電子方式接收“來自地球”的新聞——有20分鐘的延遲。這大約是訊號在兩個行星之間最大距離2.4億英里之間傳播所需的時間。
老實說,我花了數週時間才意識到自己究竟參與了什麼。那時,我已經成為夏威夷太空探索模擬與模擬專案(簡稱HI-SEAS)進行的第四次也是歷時最長的研究中不可或缺的一部分。該專案由夏威夷大學的金·賓斯特德領導的團隊進行,並由美國國家航空航天局資助。
該實驗的目的是瞭解火星任務對人類心理的影響,並模擬和理解這些影響對錶現和情緒的影響。請務必明白,將人類送往火星不僅僅是一項技術挑戰。
正確的組合至關重要
沒有任何模擬能夠真正重現這種航行中實際遇到的危險。然而,這些危險是眾所周知的,這是從國際空間站(ISS)的經驗中得出的,但重要的是要理解,身體上的危險只是太空旅行中固有的眾多風險之一。到目前為止,宇航員在國際空間站上花費的時間很少超過六個月。另一方面,載人火星任務大約需要兩年半到三年;僅飛行就需要大約六個月。這就是為什麼找到能夠組建一個有凝聚力的團隊的候選人,這個團隊能夠在狹小的空間內長期協同工作而不會互相 раздражать,並且能夠應對非凡的壓力,是此類任務的先決條件。實驗提出的問題之一是如何在通訊存在相當大的時滯的情況下,從地球向火星上的工作人員提供支援以解決問題。
從這個專案中獲得的知識將對其他在所謂的 ICE 條件(隔離、禁閉、極端)下工作的小組有用。這些小組包括潛艇 crew 和駐紮在南極洲的團隊。曾發生過不止一次 crew 成員之間的爭吵破壞或幾乎毀壞探險的事件。HI-SEAS crew 有一起觀看《叛艦喋血記》的傳統。如果火星科學任務的成員無法合作,則該任務很容易註定失敗。
但是,如何挑選一個能夠在數月甚至數年內保持凝聚力的團隊,同時進行高要求的研究呢?顯然,火星探險隊的成員必須是各自領域的專家。需要飛行員來駕駛太空梭或火箭。工程師和技術人員必須能夠維護火箭和棲息地;他們以及負責照顧 crew 成員的醫生必須絕對勝任。參與的研究人員和科學家必須知道自己在做什麼。
這些是組建我們的 HI-SEAS-IV 團隊時的考慮因素。來自美國的飛行員和飛行控制員安傑伊·斯圖爾特是我們的工程師;同樣來自美國的謝娜·吉福德是我們的醫生。我們的天體生物學家西普里安·維爾塞克斯來自法國,我作為地球物理學家和首席科學家在團隊中任職。完成我們小組的是特里斯坦·巴辛思韋特,當時他正在攻讀建築學學位,專門研究下一代太空棲息地,以及土壤科學家卡梅爾·約翰斯頓。
在一次匿名選舉中,我們選擇卡梅爾擔任我們的指揮官。本質上,在需要快速做出決定的情況下,她有最終決定權。然而,在大多數情況下,我們以民主方式做出決定。26歲的卡梅爾是團隊中第二年輕的成員;最年長的謝娜 37 歲。
但是,專業資格只說明瞭一半情況。如果一個由最聰明的科學家組成的團隊都只專注於自己的利益,並且無法與同事相處,那可能會是一場災難。在瞬間疏忽可能意味著迅速死亡的環境中,每個人都至關重要地依賴於他或她的 crewmates。這就是為什麼每個人都必須適應性強、善解人意、寬容,最重要的是,將團隊的需求放在首位——即使這會使個人處於個人劣勢。這是 crew 在解決嚴重分歧後能夠團結起來並繼續執行任務的唯一方法。
衝突,例如我們經歷過的那些衝突,在火星探險中是不可避免的。有時我們為了隨處亂放的空咖啡杯爭吵,有時為了我們在外面部署時應該冒險進入危險地形多遠而爭吵。無論團隊成員經過多麼仔細的審查,都無法避免意見分歧。但是,區分優秀團隊和不良團隊的是,它能夠迅速從爭論中恢復過來,並在一段時間內保持高水平的表現。
豐富的戶外經驗
我們每個人都為專案帶來了不同的性格特徵、經驗、態度和工作習慣。我們的指揮官卡梅爾是一個實幹家。她的座右銘可以概括為“今天能做的事不要拖到明天”。她全心投入工作,解決問題並在必要時進行即興發揮。她自己承認,她寧願睡在星空下的睡袋裡,也不願睡在床上。儘管她自願在室內度過整整一年似乎很矛盾,但她豐富的戶外經驗極大地幫助我們忍受了在火星棲息地的生活。我們與文明隔絕,被迫發現我們的內在資源,並湊合使用我們帶來的裝置。
可以這麼說,她的對立面是兩位團隊成員,他們一絲不苟地分析每種情況,以尋找我們總體規劃中的潛在弱點。他們盡一切努力確保 crew 的安全——具有諷刺意味的是,大多數事故都發生在他們身上。但另外三位團隊成員或許在處理出現的衝突方面最為重要。其中兩位是天生的調解員,他們在發生分歧時會理性地爭論並提出探究性問題。然後是特里斯坦,他的機智確保了即使是緊張的對抗也能在歡笑中化解。
我們討論的話題在一年中發生了變化。但衝突的原因始終相同:不同的動機。有些人自願參加實驗,因為他們將其視為個人挑戰和充實的機會。每當 HI-SEAS 研究人員提出額外要求時,他們都會欣然同意,而不會抱怨。如果他們有空閒時間,他們就會從事個人專案。
另一方面,有些人加入是因為他們希望提高自己成為宇航員的機會。這當然沒有錯。但這導致其中兩名參與者試圖以儘可能少的努力度過這一年。他們抵制任何從一開始就沒有分配給他們的工作。在某些情況下,這導致了關於只需五分鐘即可完成的任務的持續數小時的爭論。
尋求前往火星的人不太可能寧願看電影也不願探索行星表面。但我們的經驗表明,雖然真正的火星之旅的宇航員不一定需要相似的性格特徵,但他們在工作方面確實必須在同一波長上。
神經壓力測試
其他因素也磨損了我們的神經。例如,我發現無法直線行走超過 36 英尺或開啟窗戶睡覺很難受。我懷念吃新鮮的覆盆子。我們六個人都同意的一件事是,無盡的火山岩使我們更加懷念生機勃勃的大自然的鮮豔色彩。即使是我們當中的城市居民也有這種感覺。就像國際空間站上的宇航員或潛艇中的 crew 一樣,火星 crew 始終“在內部”生活——無論是在圓頂屋內還是“在外部”穿著太空服。
正因為如此,我們從未感受到陽光或風吹拂在我們的皮膚上。同樣,儘管我們透過頭盔的面罩看到了周圍的環境,但真實的世界在某種程度上遙不可及。我們棲息地的外牆、太空服、每一塊石頭:一切感覺都一樣——透過我們手套的消聲遲鈍感傳遞。即使人類有一天登陸火星,我們也不可避免地會將其視為局外人。
即使在棲息地中,幾個月後一切感覺都一樣了。我們知道每一個角落和縫隙、每一種氣味、每一種聲音。我們中的一些人帶來了香味油,讓我們的鼻子可以進行一點嗅覺度假,但它們並沒有太大幫助。矛盾的是,我們認為可能會讓我們想起以前生活的措施最終卻讓我們感到更加孤立。除其他外,我們還帶來了一個虛擬現實程式,我們可以用它來假裝坐在海灘上或在樹林中或沿著城市街道漫步。這些消遣是一種受歡迎的改變。但與此同時,它們提醒我們,我們被荒涼的熔岩岩石所包圍。
我們與地球的物理隔離意味著我們也與地球上的居民隔離了。我們看不到他們,聞不到他們,也摸不到他們,但更糟糕的是,我們傳送或接收的每一句話都延遲了 20 分鐘。在這些條件下,不可能進行親密或令人鼓舞的對話。因此,我們傾向於只交流最緊急的訊息。起初,這種安排運作得相當順利,但隨著時間的推移,我們失去了與朋友和家人的聯絡感。這種損失是相互的。雖然我們“火星人”收到了來自家鄉的精選新聞,但我們對真正發生的事情只有最模糊的瞭解。與此同時,我們的家人越來越無法理解我們正在經歷什麼。這種脫節的過程是漸進且隱蔽的。就我而言,我花了將近九個月的時間,在令人恐懼的第三季度末,我才開始感到真正孤獨和被遺忘。到那時,一些 crew 成員正在應對情緒低落。
我們大多數人都制定了應對隔離的策略。在我看來,那些每天進行體育運動和努力工作的人是最成功的。他們致力於個人專案並體驗到成長感,這給了他們一種內在的滿足感。
鍛鍊有助於減輕壓力,這已不是什麼秘密。但在火星之旅中,鍛鍊還將發揮第二種功能。失重和重力減小的影響對健康有害,因此宇航員將不得不進行 интенсивные 運動以保持骨骼和肌肉質量。
我們將我們在棲息地外面的探索變成了體育運動和工作的混合體。例如,我們嘗試從極其乾燥的熔岩岩石中提取水,這些岩石與火星上的岩石一樣乾燥。我們每兩三天穿著太空服“外出”一次。我想我們可以同意,在崎嶇不平的岩石地形上穿著重達 50 磅的太空服在 8200 英尺的高度行走,可以算作劇烈運動。在我們的任務即將結束時,我們的遠足持續了長達六個小時。我們進行了多次研究考察,並探索了周圍大約一百個洞穴。畢竟,飛往火星的目的是解開這顆行星的秘密,而不是待在自己的小艙裡。
這種探索將是火星上的一個主要重點。首先,洞穴提供了一定程度的保護,免受宇宙輻射,我們在地球上受到磁場和稠密大氣層的保護。與此同時,它們可能比地表含有更多的水分,甚至可能為生物體提供避難所。如果這樣的生物體曾經在火星上存在過,它們更有可能在洞穴中倖存下來。
生命是否存在或曾經存在於這顆紅色星球上,是派遣探險隊前往那裡的主要原因之一。但即使撇開這一點不談,人類也一直在為理解我們自己的星球而忍受艱辛。諸如“火星一號”之類的非政府倡議或 SpaceX 的雄心勃勃的計劃表明,許多人已準備好承擔危險旅程的嚴酷考驗。據推測,發射只是時間問題。
HI-SEAS 等研究旨在提高第一批火星 crew 的生存機會,並創造一種環境,讓其成員可以專注於尋找生命跡象,而不是在衝突和瑣碎的競爭中浪費精力。
如果今天有可能飛往火星,我不會猶豫——前提是我與 crew 相處融洽,並且知道我會完好無損地回來。我為期一年的經歷讓我對遠離地球的生活的負面方面有了很好的瞭解,我知道我具備所需的條件。雖然我在夏威夷火星上的時光並沒有把我變成一個完全煥然一新的人,但面對巨大的心理壓力,我變得更加冷靜。現在要讓我失去平衡需要付出很多努力。為了深入研究一顆外星行星的秘密的特權,我願意放棄新鮮的覆盆子幾年。
太空中的合適人選
成功的火星任務要求 crew 能夠在嚴重的壓力下進行協作。心理學家迪特里希·曼澤知道如何避免外太空的衝突
作者:科琳娜·哈特曼
編者按:往返火星是一個具有挑戰性的技術問題,但也有人為因素。幾個人如何在隔離和狹小的空間中共同度過數月?柏林工業大學工作、工程和組織心理學教授迪特里希·曼澤心理學家迪特里希·曼澤一生的大部分時間都專注於這個話題。他參與了許多太空任務的研究專案,併為歐洲航天局在國際空間站上的宇航員提供監督。曼澤與《Gehirn&Geist》(《大眾科學》的德國姊妹刊物《Spektrum der Wissenschaft》的心理學和神經科學專業出版物)的科琳娜·哈特曼討論了宇航員在火星探險中可能面臨的挑戰。以下是採訪的編輯稿。
曼澤教授,我們已經將人類送入太空 50 多年了。為什麼火星之旅會對宇航員構成特殊挑戰?
首先,火星之旅比迄今為止的任何探險都花費更長的時間——大約六個月。對於返回之旅,crew 必須留在火星上,直到與地球的距離最佳——這可能需要長達一年的時間。此外,與地面控制中心的通訊受到極大限制。如果 crew 提出問題,則需要 40 分鐘才能得到回覆。在這種情況下,不可能像我們習慣於更接近地球的任務那樣為任務提供支援。
當一小群人在困難條件下長期生活在狹小的空間內時,摩擦必然會發生,對嗎?
2010 年的“火星 500”研究表明,六名志願者模擬火星探險在莫斯科附近的一個容器內度過了 520 天,結果表明,人們可以忍受極端情況,並且仍然可以彼此相處融洽。此前的 1999 年的一項此類研究進展並不順利:在一次新年慶祝活動中,幾杯香檳酒引發了一場鬥毆,一名參與者被強吻。這一醜聞經常被引為長期任務中小型 crew 固有的風險的例子。但是,地球上也發生暴力和虐待事件。我的看法是,我們在家看到的任何問題都可能很容易在外太空發生。當然,那裡的後果更加嚴重,因為沒有辦法讓自己置身事外。這就是為什麼仔細訓練 crew 以最大限度地減少混亂的可能性如此重要的原因。
您是否在心理審查過程中尋找特定的社交特質?
首先,我們尋找與飛行員選拔相關的相同型別的技能組合:注意力、記憶力、空間定向和反應能力。候選人不必在所有這些領域都名列前茅,但他或她不得在任何領域有明顯的弱點。我們正在尋找“全能型人才”。在第二組測試中,我們考察非技術特徵,例如應對壓力的能力、決策能力和團隊合作能力。重要的是,候選人能夠彼此良好溝通、合作並能夠設身處地為他人著想。這些技能對於解決衝突是必要的。這就是為什麼我們給候選人提供一系列問卷,並在小組互動中觀察他們。
哪些性格特徵特別有利?
重要的是避免極端。性格外向的人可能會像性格內向的人一樣容易破壞群體動態。一個 постоянно 需要交談和社互動動的人可能在長期任務中表現不佳。同樣,一個需要大量獨處時間的內向者可能會遇到麻煩,因為沒有地方可以逃避。人們需要保持平衡。平均水平就足夠了——除了性格特徵,如隨和性和盡責性,我們在這些方面尋求高分。
有些人似乎可以在任何群體中相處融洽。這種特質可以衡量嗎?
事實上,我們正在尋找能夠與許多不同的人相處的候選人。但這並不容易衡量。一些候選人似乎與每個人都相處融洽,並且在整個團隊中都很受歡迎。他們帶來了高度的社會適應性,同時保持了自己的正直。他們非常善於預測他人的需求,並且能夠直覺出如何最好地適應他們的風格。這絕對有助於促進群體和諧。
crew 內的等級制度是如何建立的?
這些決定主要是政治性的,指揮官是從專案外部任命的。在國際空間站之類的任務中,指揮權在美國人和俄羅斯人之間輪換。在 2018 年的下一次任務中,亞歷山大·格斯特將擔任指揮官。他來自德國。從心理學上講,重要的是要確保沒有 crew 成員過於強勢,因此無法服從團隊的需求。如果 такого типа 的 crew 成員太多,衝突的風險就會迅速增加。我假設為火星任務選拔的團隊在發射前會彼此非常瞭解。在訓練階段,宇航員將受到密切觀察,如果問題再次出現,將採取必要的行動。
訓練階段是什麼樣的?
目前,它包括生存訓練,候選宇航員在極端環境中共同解決問題。歐洲航天局 (ESA) 提供一個名為 CAVES(合作冒險,用於評估和鍛鍊人類行為和績效技能)的培訓課程,小組在義大利的一個洞穴系統中度過兩週時間。美國國家航空航天局使用位於基拉戈附近的“水瓶座”海底實驗室來模擬任務。領導角色在 crew 成員之間輪換,因此他們都體驗了發號施令和接受命令,並學習作為一個團隊工作。這些 crew 可能不會一起被送入太空,因為訓練主要旨在提高每個人的技能。
作為一名心理學家,您是否看到宇航員的其他潛在絆腳石?
宇航員日記表明,他們往往 सबसे ऊपर 沉浸在自己的工作中。當無事可做或必須做簡單的家務或庫存等任務時,他們中的許多人會感到負擔沉重。無聊可能會對沖突構成更大的危害。因此,在長期任務中,真正重要的是讓 crew 成員不斷從事有意義的工作。宇航員必須知道他們的犧牲實際上是值得的。
