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移民火星?先赶跑三个“拦路虎”

科普小知识2022-07-12 17:35:43
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尽管科学家们仍在努力寻找如何保护宇航员免受太空辐射以及如何减少零重力对他们身体的影响,但宇航员面临的社会和心理障碍也成为最近在伦敦举行的会议上专家们讨论的焦点。

根据英国《每日电讯报》网站上最近的报道,出席会议的太空专家警告说,行星之间的时差和宇航员的个性可能是移民火星的最大“障碍”。

行星间的时差

组织这次会议的英国埃克塞特大学的费德里科·卡罗蒂博士说:“移民火星的最大障碍不是技术上的,而是心理上的。”

卡普拉蒂进一步澄清道:“首先,行星之间存在时差问题。去火星的旅程大约需要400天。旅程漫长,缺乏与地球的即时交流。因为信号传输需要4-24分钟,心理影响将是巨大的。”

在国际空间站上,任务控制员使用特殊的灯光来模拟昼夜变化,以保持人体的生理节奏,但是宇航员在返回地球的路上仍然抱怨时差。

到达火星的时间差可能更严重。火星一天是24小时39分35秒。虽然这与地球上的情况没有太大的不同,但它相当于每三天向西飞行两个时区。

此前,美国宇航局的火星探测器控制器曾试图根据行星时间工作,但结果显示,这种工作方法令人疲惫不堪,许多人放弃了。

作为回应,卡普蒂补充说,等离子发动机在实验阶段可能会大大缩短旅程。据报道,美国埃德阿斯特拉火箭公司目前正在设计和开发一种称为“可变比冲磁离子浆火箭(Vasimr)”的发动机,该发动机使用等离子体作为推进剂,并使用电流将氢、氦或氘转化为等离子体气体。等离子体气体被加热到1100万摄氏度后,磁场将引导它进入排气管,从而推动航天器飞行。在这种火箭的推动下,飞往火星或月球的宇宙飞船可以达到每秒55公里的最高速度。

美国国家航空航天局前宇航员、该公司首席执行官张福林曾表示,目前预计往返火星的旅程将耗时约3年,包括*在火星停留18个月,而新发动机将把从地球到火星的旅程时间缩短至39天。

宇航员很难相处。

熟悉美国电视连续剧《生活大爆炸》的人一定对其中一个情节印象深刻——男主人之一霍华德·沃罗威茨在国际空间站执行任务时被其他宇航员“欺负”,因此对执行太空任务有挥之不去的恐惧。俗话说,人在哪里,就有河流和湖泊。在相对靠近地球的国际空间站,存在着宇航员难以相处的问题。在火星漫长旅程的高压和封闭环境中,宇航员可能更难相处。

有研究报告可以作为证据:尽管宇航员已经接受了全面的社会能力测试,但多达一半的宇航员仍然对其他宇航员的性格有问题。

尽管美国国家航空航天局和欧洲航天局(欧空局)以及其他航天机构目前使用任务前心理测试来确保宇航员能够彼此相处融洽,但40%-50%的任务报告显示宇航员之间存在摩擦。

史蒂文·帕尔默博士在埃克塞特大学研究太空和南极洲,他说:“这将是火星干涉任务中的一个主要问题。”

帕尔默说:“我们还听说,在地球偏远地区的一次任务中,有人用别人不喜欢的颜色粉刷墙壁,这引起了怨恨,破坏了团队的凝聚力。”

他说:“许多人认为火星任务应该由‘自然领袖’来控制,但是像英国南极研究所这样的机构发现这些任务可能需要能够妥协的人。”

卡普蒂说:“现有的空间科学知识无法回答远程太空任务带来的心理问题。例如,国际空间站任务可以使宇航员快速返回地球,所以他们在心理上感觉和地球很接近,但是火星任务不能做到这一点。当他们想到火星时,他们想到的是一次可怕的长途旅行,会有巨大的心理压力。”

物理变化的后果也不能忽视。

此外,太空旅行对人体的影响也是任务控制人员非常关心的问题。现在我们知道微重力会影响人体新陈代谢、热调节、心律、肌肉紧张、骨密度和呼吸系统。

2016年,美国研究人员发现,进入深空执行月球任务的宇航员死于心血管疾病的可能性是进入低轨道或从未离开地球的宇航员的五倍。

2017年,俄罗斯科学家发现,深空旅行可能会给人类免疫系统带来惊人的变化。如果暴露在病毒中,宇航员将无法抵抗哪怕是轻微的疾病,如普通感冒。

尽管火星探索和其他深空任务面临许多困难和问题,但从古至今,高端科学探索和实验总是伴随着未知、风险和危险。许多科学家都是战士,他们“很清楚山里有老虎,而且更喜欢骑着它们旅行”。此外,我们还期望技术突破和进步能更好地为深空探测保驾护航。