正在俄罗斯实施的模拟登陆火星试验12日进入关键阶段。中国志愿者王跃和一名俄罗斯志愿者、一名意大利志愿者乘坐的登陆舱与主舱分离,经过1小时的飞行,成功降落在“火星”表面。
王跃和他的两名同伴于莫斯科时间12日11时从主舱进入登陆舱。三名志愿者将在“火星”表面停留至2月23日,其间,志愿者将完成3次出舱“登陆”。俄罗斯志愿者斯莫列耶夫斯基和意大利志愿者乌尔维纳组成的第一乘组,昨天率先出舱登陆“火星”表面。王跃和斯莫列耶夫斯基作为第二乘组,计划于18日模拟登陆火星。
俄意志愿者行走“火星”表面
王跃本周五出舱作业
两名“火星-500”项目志愿者14日走出登陆舱,在“火星”表面行走。
俄罗斯志愿者亚历山大·斯莫列耶夫斯基和意大利志愿者迭戈·乌尔维纳穿着质量32千克的太空服,踏上用沙子和石块模拟制作的“火星”表面,插下俄罗斯国旗、中国国旗和欧洲航天局旗帜。
研究人员希望借14日行走实验观察志愿者长时间封闭、活动量减少后,穿那套太空“行头”能否活动自如。
根据计划,志愿者将分组模拟登陆火星,王跃和俄罗斯志愿者斯莫列耶夫斯基作为第二乘组,计划于18日模拟登陆火星。他们将身穿改装的俄罗斯“海鹰”航天服,打开登陆舱气闸,在“火星”表面开展作业。王跃还将驾驶装有机械臂和摄像头的火星探测车,在“火星”表面采集岩石。
志愿者分三组执行任务
期间还演练处理紧急情况
据“火星-500”项目俄方负责人、俄罗斯医学生物问题研究所副所长鲍里斯·莫鲁科夫介绍,第一次出舱“登陆”的任务是将所有必要的设备从登陆舱内搬到“火星”表面;第二次“登陆”时志愿者将对“火星”表面进行勘察,并获取土壤样本;第三次“登陆”的目的是模拟突发事件应急处理。按计划,在这次出舱“登陆”时,有一位志愿者意外摔倒导致手部受伤,另一名志愿者必须对他进行照料,并帮助他站立和走到登陆舱。莫鲁科夫说,不排除演练处理其他紧急情况的可能。
在王跃等人“登陆火星”时,有3名志愿者留守主舱,他们要配合完成地面支持工作,并为飞船“返回”地球做好准备。按照计划安排,第三乘组志愿者于22日完成模拟登陆火星任务后,登陆舱将载着3名志愿者脱离“火星”表面,进入“环火星”轨道飞行,24日与主舱对接。3名志愿者将接受3天的隔离检疫,于27日打开对接舱门,同主舱的其他志愿者会合,开始“返回”地球的漫长旅程。
俄预计20年内
完成飞往火星准备
俄罗斯联邦航天署副署长维塔利·达维多夫14日在莫斯科观摩“火星-500”项目志愿者模拟登陆“火星”时说,人类有望在20年内做好飞往火星的准备。
达维多夫说,目前俄罗斯正在研制用于飞往火星的航天器,20年内将做好飞往火星的准备工作。届时,航天器将从位于阿穆尔州的东方发射场发射升空。
达维多夫表示,勘探火星技术难度高且耗资巨大,是任何一个国家都难以独自完成的。因此,这将是一个由多方参与的国际合作项目。他特别强调说,合作的大门同时也向中国等国家敞开。
释疑揭秘
此次模拟到底有多逼真?
去年6月3日正式启动的“火星-500”试验是由俄罗斯组织、多国参与的一个国际合作项目,重点是探索火星探测过程中“人与环境”的关系,了解未来前往火星的宇航员的心理和生理状态,为未来火星探测积累经验。由于从飞船发射、飞向火星、火星着陆到返回地球的一系列过程需要近500天时间,因此,这项试验将持续520天。来自中国、俄罗斯、法国和意大利的6名志愿者用250天“飞往火星”,30天“驻留火星”,240天“返回”地球。
从飞行程序到生活环境逼真模拟
“火星—500”是人类历史上第一次全过程模拟从地球往返火星的一次试验。中国航天员中心航天员选拔训练研究室主任吴斌说,此次模拟有几个方面:第一个是生活环境的模拟。航天员将来从地球出发,飞往火星的过程中生活和工作都在一个狭小密闭的舱里面,这次的试验完完全全模拟这个狭小的舱。同时模拟有限的资源,比如带的食品、水、生活用品。
第二,飞行程序的模拟。模拟往返火星是520天,出发到达火星的时间是250天,在火星上停留30天,返回是240天,整个时间是1:1来模拟的。另外,在整个试验过程中,志愿者也模拟航天员值班的安排,日常的一些工作,飞行员的操作、试验,还有外界的一些变化等等,按照飞行程序来模拟。
第三,通讯延迟的模拟。因为地球到火星的时间非常长,通讯就有一个比较明显的延迟,最长的一个单向的通讯,比如地面的控制人员和火星上的宇航员通一次话,地面说话到宇航员听到需要20分钟左右的时间,宇航员说的话再传回来,大约又需要20分钟时间,这样一次对话就将近40分钟。这一次火星模拟试验完完全全模拟这种通讯延迟。在通讯延迟的情况下,要求乘组对自己进行自主心理支持,出现问题要进行自主判断和处置,包括医学上、生理上出现问题都是一样。
第四个模拟是模拟登陆火星。整个试验设施有两个很特殊的舱段,一个是轻型的充气舱,模拟火星表面部分的失重;另一个是准备登陆的舱,即火星登陆器。可以模拟从这个通道穿上特制的火星服到充气的地方,在火星上进行工作,这是模拟登陆的过程。在登陆的时候还模拟火星的星空,以及火星红色的地面。另外,也会放一些石头、岩石,模拟火星表面的状况。应该说整个模拟还是比较真实和全面的。
“人与环境”的关系是重点 失重和辐射环境不模拟
但是和真正飞行相比很重要的几个因素模拟不了,最重要的一个就是失重环境模拟不了。我们整个奔向火星的过程和返回的过程中,主要处在失重的状态,这次试验是不予模拟的。整个辐射环境也没有模拟。
“火星-500”试验中方项目负责人陈善广表示,“火星-500”试验重点是探索火星探测过程中“人与环境”的关系,了解未来前往火星的宇航员的心理和生理状态,为未来火星探测积累经验。这个试验主要有4个目的:第一,对人的耐受能力试验。主要是研究模拟飞行环境对人的生理和心理健康及工作能力的影响。第二,探索人类在长时间太空飞行过程当中,能够用什么样的医疗手段有效监控、诊断人的健康,以及医疗救助和防护措施。第三,做初步自主运载能力试验。第四,考验通讯方式改变时信息传输能力。
顺利“返回”还须闯四道关
各国共有106个项目参加本次试验,这让6名志愿者很少有空闲时间。每天一起床,他们就要自行测量体温、血压、体重,抽取血液等,随后开始一整天的忙碌。中国志愿者王跃不仅要参与本国的试验项目,还要作为被测试者参与其他国家的参试项目。6名志愿者的工作不仅单调,身上佩戴的一些仪器设备也让他们“叫苦不迭”。脑电极试验就是一例:志愿者晚上要戴上电极帽,监测夜间睡眠期间动态脑电图。由于头皮上布满了电极贴和导线,睡觉时会感到非常难受。
除了紧张的工作,生活中的考验还有很多——昼夜看不见:舱内看不到日出日落,没有光暗周期,这些因素打乱了志愿者稳定的身心状态,直接影响到志愿者体内的生物节律;饮食严格配:志愿者的食物大都以罐头食品和脱水食品为主,很难吃上新鲜食品,但舱内温室里种植的少量蔬菜可以作为配餐。
本次试验的主办方之一——俄罗斯科学院医学生物学问题研究所的专家波塔波夫撰文说,志愿者若想顺利往返火星和地球,须在心理和生理方面闯过“迅速适应新环境”关、“进入绕火星轨道”关、“火星着陆”关、“驻留”关、“疲劳”及“回归”关和“地面恢复”关。现在,前三关已经成功闯过。
接下来志愿者们还要面临四道关的考验:首先是“驻留”关。火星引力可能使失重的人体及其适应性出现一定紊乱;火星磁场微弱,大气稀薄,不能像地球那样抵御宇宙射线的侵袭;飞船内的地球微生物可能“登上”火星,造成污染。因此,志愿者须按预定计划及时解决这些问题,保证考察工作顺利进行。
第五和第六关为“疲劳”及“回归”关。完成火星表面考察任务的志愿者会有强烈疲劳感,此时急需相关药物、器械和心理辅导帮助他们恢复。在“返回”地球的航程结束前2周至4周内,志愿者会异常激动,这种情绪也会转变成焦虑,这时需要采取必要的疏导防范措施。
最后一关为“地面恢复”关。归来的志愿者应在“天壤之别”的环境中接受恢复性治疗,并有可能长期接受心理辅导。
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