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中国志愿者王跃:“飞往火星”的日子

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张紫恒 发表于 2010-5-19 07:45 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国–河北–廊坊 联通

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来源: 人民网


                               
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王跃 余建斌摄


  “火星—500”:人类首次模拟火星载人航天飞行试验,是一项多国参与的国际合作。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,志愿者模拟飞往火星、环绕火星、登陆火星和返回地球等全过程。参加试验的志愿者共有6人,来自不同国家。进入模拟试验舱后,所有生活用品、人员将彻底与外界隔绝。
  王跃:参加“火星—500”计划唯一的中国志愿者。江苏南京人,1982年7月出生,南京医科大学预防医学专业毕业,2008年获中国航天员科研训练中心航空航天与航海医学硕士学位,现在中国航天员科研训练中心任航天员助理教员。2009年11月参加“火星—500”试验志愿者选拔。
  “飞往火星”的日子
  模拟舱内可以种蔬菜;打电话到“地球”要延时20分钟
  记者:520天,近一年半时间。“飞离地球”后,你们的生活是怎样的?
  王跃:和真正的航天飞行一样,6名志愿者组成一个“航天员”集体,负责人也叫“指令长”,其他岗位一般都称为工程师。试验舱内是正常的大气压力,在舱内志愿者穿的是普通工作服,但也会穿具备一定功能的航天服。
  记者:一旦“离开地球”,你们将不会获得任何食物补给。食谱会不会太乏味?
  王跃:这么长时间的过程,对食品营养包括食品感观的要求都非常高,首先一个必要条件就是要满足保质期两年以上。因此,食品储备上不完全是航天食品,也有一些民用产品,主要是罐头食品和复水食品。目前来说主要是德国提供的食品,中国提供了7种食品作为配餐,当作一种调剂或是换换口味。根据自己的嗜好,我可能带一些小调味品。但模拟试验对人的生理、心理等方面都需要获取大量的数据和信息,因此对自带食品也有限制。
  记者:520天一直吃不到新鲜蔬菜?
  王跃:在模拟舱内,有一个舱可以种西红柿之类的新鲜蔬菜。种出来的蔬菜可以吃,既是食物调剂,也是生活调剂。不过考虑到花粉过敏之类的问题,种什么植物要经过严格选择并全程设计,一般都是像生菜和小西红柿这些蔬菜。
  记者:跟家人朋友怎么联络?能上互联网吗?
  王跃:不能上网。因为通信延迟,试验舱和外界通信一次比较费劲,手机肯定是不能用的。舱内通过局域网对外联系,网络限制要求比较高,但必要的通信会安排。因为将来真正去火星时,地面的支援很重要。
  记者:“升空”之后,试验舱就是你的新家了。新家是什么样子?
  王跃:模拟飞行在一个550立方米的模拟试验舱进行。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。各个舱相对独立,中间连接部分有点像飞船的过闸段。
  舱内天花板、四壁都是木质,因此对防火有系统要求和培训。属于自己的空间非常狭窄,只有3.4平方米的小房间,一张床,床下储物柜子以及一张桌子。但房间没有摄像头,其他房间都有摄像头。
  对带入的个人物品有限制,首先不可带手机等通讯器材,以及有上网功能的笔记本电脑,不可带有危险性的刀具等,以免造成不必要损伤。每人可以携带一台私人笔记本电脑,但工作电脑都是配备的。
  记者:在试验过程中,业余生活怎么打发?
  王跃:我比较喜欢中国传统文化,准备了文房四宝,好好练毛笔字,打算练颜体。另外有时间还打算练练国画,字帖都在准备中,还准备了一些书籍。
  另外,我还准备了剪纸,准备教教其他志愿者。其实这也是一个跨文化交流的实验项目。因为处于不同文化背景,志愿者们会对不同国家的东西感兴趣。像俄罗斯就设计了国际象棋作为文化交流的方式。
  记者:万一有突发事件比如生病之类的怎么办?
  王跃:如果舱内有人出现医学问题,不管是心理还是生理的,当舱内临床医生无法解决这些问题时,个人试验会被中止。
肩负100多项实验任务
  重点关注长期密闭环境对健康的影响及往返火星所需资源消耗
  记者:这次试验的目的是什么?
  王跃:520天里,光实验任务就有100多项,这些任务来自不同国家、不同学科背景,会有重复内容,但每天也会注入新的任务内容。
  “火星—500”的关注重点,一是长期密闭环境对人体健康以及模拟外界工作的影响。心理是个非常重要的问题,但生理问题也存在,比如在外太空需要计划什么样的运动量、工作量,每天工作时间如何安排,都需要长期的规划和实践。比如第20天—100天内,我们吃的每种食品含盐量不断增加,每个人必须吃光所有配给食物,并测量自己24小时尿量,了解每天摄入和排出的盐分。
  二是关注来回火星需要的资源。比方说,从地球到火星来回520天,需要多少水、食物,都需要通过测试来确定。
  可以说,现在的试验是未来人类火星探测的一个基础部分。这个试验也不是完全模拟飞行试验,比如它没有模拟太空失重状态。
  记者:一方面,志愿者在试验舱做实验,另一方面,志愿者也是被观察的对象。如何检测志愿者的身体状况等指标?
  王跃:进舱后每个人根据角色不同有各自不同的手册,规定哪些要做,哪些不能做。520天分为三个时间段,前150天左右为第一个,中段更长一些。
  这个试验有100多项实验任务,每天安排不同,有非常详细的实验手册。按照时间阶段做不同实验,并进行交叉对比和配对比较。数据向外传输不定时,但每天有固定时间点向外传递电子方面和实验采集的数据。
  每天一起床,就要自测体温、血压、体重等,每天日程安排是8小时休息,8小时工作,8小时处理自己的事情,但估计工作时间会延长到10—12小时。
  层层选拔脱颖而出
  身体选拔要求很细,对脊椎骨一节一节X光检查
  记者:作为“火星—500”唯一的中国志愿者,选拔要经过哪些程序?
  王跃:我一直觉得很幸运,因为有很多很优秀的科技工作者也同样具备条件。从去年11月份开始选拔,先是在国内进行身体和心理选拔,然后确定第一批候选者到俄罗斯,和其他国家志愿者一起吃住、生活,再进行和国内相似的生理、心理选拔。综合比较,我进入了最后名单。
  身体选拔方面,国内与国外医学选拔非常相似,对各方面要求很细,比如脊椎,每个脊椎骨不能有骨质增生、偏移,需要一节一节X光检查。心理检查方面,做了非常多的调查问卷和测试,针对精神反应能力、认知能力、心理相容性等,非常非常多。
  最后是根据各项仪器或者各项实验操作的熟练程度,各组成员之间的融洽性,以及交流能力、心理承受能力做出最后选择。
  记者:“火星—500”选拔和航天员选拔有什么区别?
  王跃:我是一名航天员教员,我觉得这两者不能简单对比。在外太空,环境是地面难以想象的,经受的训练负荷超出一般人所能容忍。我们的选拔主要还只是医学检验。像航天员的航天环境适应性训练,是其最重要的一项内容,要在承受超出地球表面重力6—8G的重力下进行加速度训练,或者进行超失重状态下长期工作和工作能力保持的训练。我们的封闭环境毕竟还是在地球表面,应该说,更多承受的是心理压力。
所谓“火星500天”计划大体是这样的:首先,欧洲航天局和俄联邦航天局通过公开招募的方式,筛选出36名志愿者,分成两组,每组包括“正选”和“替补”两班人马,然后从2008年初开始,安排他们先后进入模拟太空舱,在里面呆足105天。假如两组实验顺利完成,那么大约在2008年底的时候,最终确定的六名志愿者——两名由欧洲航天局选送,四名由俄罗斯方面提供——将被送进太空舱,进行长达520天的全封闭的模拟火星之“旅”。如获成功,“火星500天 ”将成为历史上持续时间最长的全封闭训练。科学家希望,志愿者最好是年龄在25岁到50岁之间、身体健康、熟悉英俄两种语言,且职业最好是医生、生物学家、工程师或电子学家。

  模拟旅行的每一个细节都是航天专家精心论证的。首先是旅行时间。目前流行的观点认为,未来真正的火星飞行时间跨度大概在18个月到36个月之间。计划最后确定520天,也就是17个月零一星期,往返各需要250天,中间20天 “在火星表面上度过”。不过,俄联邦航天局近来又表示,到实际操作的时候,这项计划可能延长到700天。

  其次,模拟旅行和未来真正的火星之旅要真实“同步”。六名志愿者将被关进总面积200平方米的密封舱里,四周一扇舷窗都没有。一旦舱门关闭,他们就几乎和外界断绝所有联系,除非遇到十万火急的情况(比如说志愿者遇到自己无法解决的医疗急救事件)。在模拟旅行中,志愿者只有一部无线电和外界保持联系,而为了保证同步模拟的真实性,通话时必须考虑到无线电波穿越太空所造成的“延时”现象。这就是说,当志愿者已经“接近”火星的时候,他们发送的每一句话在20分钟后“地球”才能收到,而指挥中心回复的指示也要20分钟才能反馈给他们。

  在520天的“火星之旅”中,他们有充足的太空食品,密封舱里还有个微型的人造温室,供他们自己种点蔬菜调剂生活,换换口味。

                               
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  人民网莫斯科5月18日电 (记者谭武军)俄罗斯科学院医学生物问题研究所18日举行新闻发布会,公布“火星-500”模拟登陆火星地面试验志愿者名单,包括中国航天员科研训练中心王跃在内7名志愿者候选人参加了当天的新闻发布会。

  据介绍,6月3日正式启动的长期封闭试验将最终由来自俄罗斯、意大利、法国和中国的6名志愿者参加,包括1名指令长,1名医生,1名工程师,3名研究员。

  “火星-500”试验是俄罗斯组织的、多国参与的国际大型试验。试验的主要任务是探索“人与环境”相互作用,了解长期密闭环境下乘组健康状态及工作能力状况,特别是获取超长飞行时间、完全自主控制、资源有限、无法实施身体及心理特殊治疗、完成火星表面出舱活动等条件下的相关数据。

  此次进行的520天封闭试验是“火星-500”实验的第三阶段,此前已进行过为期14天和105天的封闭试验。第三阶段试验将是人类历史上首次模拟火星往返飞行全过程,包括飞船发射、飞向火星着陆及返回地球等各个环节。为期520天的试验分为三个部分:前250天飞往火星、中间30天登陆火星、最后240天返回地球。飞船完全自主控制,医学救助通过遥测技术实现。

  试验要求一次性携带包括水、食品、药品在内的全部装船物品,期间不进行任何补给。据介绍,在实验舱内,志愿者们不能与外界进行实时联系,通信方式将模拟真实火星飞行状态,天地通话有20分钟的时滞。志愿者不能与家人打电话和视频聊天,只能通过电子邮件联系。医学舱内除储存有药品外,还有部分医疗器械,甚至具备进行简单手术的条件。此外,志愿者们还将携带电子吉它、架子鼓、书籍、电影和游戏光盘等个人物品进入实验舱,以便在工作之余娱乐消遣。

  试验期间,志愿者们将在地面模拟实验舱内进行100多项科学实验。其中包括中国航天员科研训练中心的3项实验,分别为长期密闭环境下的中医辩证研究、生物节律及氧化应激研究以及不同文化对个体非言语交流的影响研究。

  “火星-500”试验地面模拟实验舱的设计充分考虑到乘组长期在狭小环境中工作生活及安全保障的要求,共计550立方米,由生活舱、医疗舱、公共活动舱、火星着陆舱模拟器、轻型充气火星表面模拟舱等五个部分组成。

                               
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年仅27岁的中国航天员科研训练中心志愿者王跃(第二排右一)将代表中国参加人类首次模拟登陆火星航天飞行试验。

                               
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  位于俄罗斯科学院医学生物问题研究所的登陆火星模拟地面试验系统。图右银灰色的三个舱为生活舱、医疗舱、公共活动舱,图左褐色的两个舱为火星着陆舱模拟器、轻型充气火星表面模拟舱。

                               
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轻型充气火星表面模拟舱内景。

                               
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俄罗斯科学院医学生物问题研究所登陆火星模拟地面试验系统设备展示区。

                               
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宇航员登陆火星模拟图


  美国宇航局约翰逊太空中心负责月球和火星探测器的研究员布雷特-德雷克(Bret Drake)说:“我们目前仍将人类登陆勘测火星作为未来一项探索目标。人类真实地着陆在另一颗行星上,这将是一项非常富有冒险性的挑战,也是人类探索宇宙的一个伟大里程碑!”
  宇航员任务小组登陆火星存在很大的挑战,此项任务当前需要很大的技术突破。目前,美国宇航局仍规划此项勘测计划,并且不断更新新的探索理念。德雷克说:“火星是未来长期人类探索的主要目标之一!”  如何抵达火星
  宇航员旅行抵达火星需要大约180天时间,到目前为止美国宇航局现已提出两个推进器方案——核热量火箭和化学燃料引擎。核热量火箭的基础性设计源自上世纪60-70年代,采用核反应超加热气体,然后从喷嘴喷发产生推进力。德雷克说:“这是一种高性能飞行器,并且我们认为它是非常安全的,虽然它采用一个核动力系统,但是在发射时并不产生放射物质。理想的化学燃料引擎非常类似于航天飞机,采用液态氧和液态氢。这是一项非常成熟的技术,但它并不如核热量火箭具有高效性。”
  为了抵达火星表面,美国宇航局设计了一种空气动力学着陆器,带有一个推进器协助下降。该飞行器很可能将结合甲烷和液氧作为燃料,完成6个月的携载宇航员返地之旅。德雷克说:“氧存在于火星大气层中的二氧化碳气体中,因此宇航员可以在火星上提取氧。”
  在任务小组抵达火星表面之前,美国宇航局将计划之前尽可能多地发送一些货物和器材,德雷克说:“在宇航员抵达火星之前,必须要在火星表面做好生存准备。登陆火星任务并不同于登陆月球,宇航员在月球上可以任何时候返回地球,而宇航员一旦抵达火星,则需要做好生存几年的准备。”

                               
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宇航员计划在火星上度过至少500天


  经当前美国宇航局的评估,登陆火星的宇航员任务小组至少要向太空送递国际空间站两倍质量的货物——大约800吨的器材。为了送递这些装备,美国宇航局计划使用“阿瑞斯V”号火箭,这是当前所建造的功能最强大的火箭,每次抵达地球轨道可运载188吨的货物。
  德雷克称,我们会尽可能地将装配货物数量降至最小化。宇航员未来则通过阿瑞斯I号火箭完成火星之旅。人类登陆火星将丰富大量的外星体生活和训练经验,有能力进行实时化的太空操作,这一切是机器人无法实现的。
  在宇航员抵达火星之前就需要火星表面具备人类生存基础,德雷克说:“这需要在宇航员抵达之前就具备利用火星资源产生和存储氧气的能力,也便于飞行器返回地球。同时,利用火星资源也要尽可能地产生水,为未来宇航员长期生活提供保障。”  6名宇航员在火星度过500天
  美国宇航局预计安排6名宇航员完成火星任务,德雷克说:“登陆火星的宇航员需要具备一些技能,比如:指挥官、科学家、工程师、医生等,而且宇航局尽可能具备交叉复合型技能。他们将接受全面的技能培训。”
  当前美国宇航局计划宇航员在火星执行任务至少达到500天,德雷克说:“宇航员的自治能力是至关重要的,由于火星与地球距离甚远,存在着40分钟的通讯延迟间隔。同时,宇航员并没有能力进行再补给,之前必须发送许多生存必需的物品,如果出现故障性问题,宇航员还必须懂得如何进行修复,他们必须具有自给自足的能力。”
  为了在火星之旅中幸存下来,空气和水必须进行有规律地回收利用。德雷克说:“目前我们正在国际空间站研究实验空气循环和水循环处理系统。火星的一个较大优势在于,其大气层中存在着大量的二氧化碳,有助于为宇航员提取氧气和水。对于食物方面,我们正在寻求更小的食物制造系统——‘沙拉机器’,这个系统能够在火星环境下生产食物,供宇航员食用。新鲜食物不仅含有充足的营养,同时有助于改善宇航员的情绪。比如在火星环境下生长的新鲜西红柿能够有助于改善宇航员的心理状态。”

                               
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“阿瑞斯I”号火箭将宇航员送抵火星表面


  精神和身体承受挑战
  在太空恶劣环境中度过两年半时间对于火星勘测者而言,无疑是一个巨大的挑战。德雷克说:“目前俄罗斯正在进行一项测试,有望对火星任务人体行为科学提供很大的帮助。着眼于其他地球偏远苛刻环境下的勘测,比如:南极洲和潜艇任务,有助于如何从人体行为特征方面挑选宇航员。”
  在逗留火星表面期间,宇航员将面临着一个关键性的挑战——来自太阳高能粒子形式暴风的辐射性伤害。德雷克说:“最好的防辐射物质是氢和氧,这就需要在火星表面制造生产出氢和氧。”在火星表面,美国宇航局预想在宇航员抵达之前先进行装备部署能够制造出水,同时这些装备器材也可以作为宇航员逗留火星时的避难所。在往返期间,飞行器还可以携带食物和水,供给宇航局生存一段时间。同时飞行器也可暂时充当宇航员躲避致命辐射的避难所。
  目前尚没有明确的火星登陆日程安排,但是火星勘测已成为未来人类勘测太空的一个重要任务,不仅美国宇航局非常关注,还包括中国等其他国家。德雷克说:“人类下一步就是要理解和扩大勘测人类所能抵达的太空领域,我们认为人类的火星之旅将是国际性太空勘测尝试的一部分,这一努力并不局限于一个国家,而是全球性的共同努力!”
[url=http://weibo.com/u/1215737175?s=6uyXnP][/url]
phenix 发表于 2010-5-19 08:45 | 显示全部楼层 来自: 中国–黑龙江–佳木斯 联通
除了第一张照片,其他的都是X。
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skyczheng 发表于 2010-5-19 09:08 | 显示全部楼层 来自: 中国–河北–石家庄 电信
原来这个中国志愿者是他。很幸运啊!
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0辛弃疾0 发表于 2010-5-19 19:27 | 显示全部楼层 来自: 中国–陕西–咸阳 电信/腾讯公司电信数据中心
五百多天啊…果然不是常人
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weiwei11116666 发表于 2010-6-4 22:27 | 显示全部楼层 来自: 中国–湖北–十堰 联通
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