[視頻]俄羅斯：首批志願者“登陸”火星表面

進入[朝聞天下]>>

    大年初一，正在莫斯科執行“火星－500”試驗任務的中國志願者王躍，從遙遠的“火星”軌道上給祖國人民送來新春祝福。

    中國網絡電視臺消息：14號由俄羅斯等國發起的“火星-500”試驗項目進行了首次模擬出倉作業，第一批志願者執行了模擬登陸火星等任務。

    綜合新華社、《解放軍報》報道：　正在俄羅斯實施的模擬登陸火星試驗12日進入關鍵階段。中國志願者王躍和一名俄羅斯志願者、一名意大利志願者乘坐的登陸艙與主艙分離，經過1小時的飛行，成功降落在“火星”表面。 　　 

    王躍和他的兩名同伴于莫斯科時間12日11時從主艙進入登陸艙。三名志願者將在“火星”表面停留至2月23日，其間，志願者將完成3次出艙“登陸”。俄羅斯志願者斯莫列耶夫斯基和意大利志願者烏爾維納組成的第一乘組，昨天率先出艙登陸“火星”表面。王躍和斯莫列耶夫斯基作為第二乘組，計劃于18日模擬登陸火星。

     俄意志願者行走“火星”表面

    王躍本週五齣艙作業

    兩名“火星-500”項目志願者14日走出登陸艙，在“火星”表面行走。

    俄羅斯志願者亞歷山大斯莫列耶夫斯基和意大利志願者迭戈烏爾維納穿著質量32千克的太空服，踏上用沙子和石塊模擬製作的“火星”表面，插下俄羅斯國旗、中國國旗和歐洲航天局旗幟。

    研究人員希望借14日行走實驗觀察志願者長時間封閉、活動量減少後，穿那套太空“行頭”能否活動自如。

    根據計劃，志願者將分組模擬登陸火星，王躍和俄羅斯志願者斯莫列耶夫斯基作為第二乘組，計劃于18日模擬登陸火星。他們將身穿改裝的俄羅斯“海鷹”航天服，打開登陸艙氣閘，在“火星”表面開展作業。王躍還將駕駛裝有機械臂和攝像頭的火星探測車，在“火星”表面採集岩石。

       志願者分三組執行任務

    期間還演練處理緊急情況

    據“火星-500”項目俄方負責人、俄羅斯醫學生物問題研究所副所長鮑裏斯莫魯科夫介紹，第一次出艙“登陸”的任務是將所有必要的設備從登陸艙內搬到“火星”表面；第二次“登陸”時志願者將對“火星”表面進行勘察，並獲取土壤樣本；第三次“登陸”的目的是模擬突發事件應急處理。按計劃，在這次出艙“登陸”時，有一位志願者意外摔倒導致手部受傷，另一名志願者必須對他進行照料，並幫助他站立和走到登陸艙。莫魯科夫説，不排除演練處理其他緊急情況的可能。

    在王躍等人“登陸火星”時，有3名志願者留守主艙，他們要配合完成地面支持工作，併為飛船“返回”地球做好準備。按照計劃安排，第三乘組志願者于22日完成模擬登陸火星任務後，登陸艙將載著3名志願者脫離“火星”表面，進入“環火星”軌道飛行，24日與主艙對接。3名志願者將接受3天的隔離檢疫，于27日打開對接艙門，同主艙的其他志願者會合，開始“返回”地球的漫長旅程。

       俄預計20年內完成飛往火星準備

    俄羅斯聯邦航天署副署長維塔利達維多夫14日在莫斯科觀摩“火星-500”項目志願者模擬登陸“火星”時説，人類有望在20年內做好飛往火星的準備。

    達維多夫説，目前俄羅斯正在研製用於飛往火星的航天器，20年內將做好飛往火星的準備工作。屆時，航天器將從位於阿穆爾州的東方發射場發射升空。

    達維多夫表示，勘探火星技術難度高且耗資巨大，是任何一個國家都難以獨自完成的。因此，這將是一個由多方參與的國際合作項目。他特別強調説，合作的大門同時也向中國等國家敞開。

      釋疑揭秘

    此次模擬到底有多逼真？

    去年6月3日正式啟動的“火星-500”試驗是由俄羅斯組織、多國參與的一個國際合作項目，重點是探索火星探測過程中“人與環境”的關係，了解未來前往火星的宇航員的心理和生理狀態，為未來火星探測積累經驗。由於從飛船發射、飛向火星、火星著陸到返回地球的一系列過程需要近500天時間，因此，這項試驗將持續520天。來自中國、俄羅斯、法國和意大利的6名志願者用250天“飛往火星”，30天“駐留火星”，240天“返回”地球。

       從飛行程序到生活環境逼真模擬

    “火星—500”是人類歷史上第一次全過程模擬從地球往返火星的一次試驗。中國航天員中心航天員選拔訓練研究室主任吳斌説，此次模擬有幾個方面：第一個是生活環境的模擬。航天員將來從地球出發，飛往火星的過程中生活和工作都在一個狹小密閉的艙裏面，這次的試驗完完全全模擬這個狹小的艙。同時模擬有限的資源，比如帶的食品、水、生活用品。

    第二，飛行程序的模擬。模擬往返火星是520天，出發到達火星的時間是250天，在火星上停留30天，返回是240天，整個時間是1：1來模擬的。另外，在整個試驗過程中，志願者也模擬航天員值班的安排，日常的一些工作，飛行員的操作、試驗，還有外界的一些變化等等，按照飛行程序來模擬。

    第三，通訊延遲的模擬。因為地球到火星的時間非常長，通訊就有一個比較明顯的延遲，最長的一個單向的通訊，比如地面的控制人員和火星上的宇航員通一次話，地面説話到宇航員聽到需要20分鐘左右的時間，宇航員説的話再傳回來，大約又需要20分鐘時間，這樣一次對話就將近40分鐘。這一次火星模擬試驗完完全全模擬這種通訊延遲。在通訊延遲的情況下，要求乘組對自己進行自主心理支持，出現問題要進行自主判斷和處置，包括醫學上、生理上出現問題都是一樣。

    第四個模擬是模擬登陸火星。整個試驗設施有兩個很特殊的艙段，一個是輕型的充氣艙，模擬火星表面部分的失重；另一個是準備登陸的艙，即火星登陸器。可以模擬從這個通道穿上特製的火星服到充氣的地方，在火星上進行工作，這是模擬登陸的過程。在登陸的時候還模擬火星的星空，以及火星紅色的地面。另外，也會放一些石頭、岩石，模擬火星表面的狀況。應該説整個模擬還是比較真實和全面的。

      “人與環境”的關係是重點 失重和輻射環境不模擬

    但是和真正飛行相比很重要的幾個因素模擬不了，最重要的一個就是失重環境模擬不了。我們整個奔向火星的過程和返回的過程中，主要處在失重的狀態，這次試驗是不予模擬的。整個輻射環境也沒有模擬。

    “火星-500”試驗中方項目負責人陳善廣表示，“火星-500”試驗重點是探索火星探測過程中“人與環境”的關係，了解未來前往火星的宇航員的心理和生理狀態，為未來火星探測積累經驗。這個試驗主要有4個目的：第一，對人的耐受能力試驗。主要是研究模擬飛行環境對人的生理和心理健康及工作能力的影響。第二，探索人類在長時間太空飛行過程當中，能夠用什麼樣的醫療手段有效監控、診斷人的健康，以及醫療救助和防護措施。第三，做初步自主運載能力試驗。第四，考驗通訊方式改變時信息傳輸能力。

       順利“返回”還須闖四道關

    各國共有106個項目參加本次試驗，這讓6名志願者很少有空閒時間。每天一起床，他們就要自行測量體溫、血壓、體重，抽取血液等，隨後開始一整天的忙碌。中國志願者王躍不僅要參與本國的試驗項目，還要作為被測試者參與其他國家的參試項目。6名志願者的工作不僅單調，身上佩戴的一些儀器設備也讓他們“叫苦不迭”。腦電極試驗就是一例：志願者晚上要戴上電極帽，監測夜間睡眠期間動態腦電圖。由於頭皮上佈滿了電極貼和導線，睡覺時會感到非常難受。

    除了緊張的工作，生活中的考驗還有很多——晝夜看不見：艙內看不到日出日落，沒有光暗週期，這些因素打亂了志願者穩定的身心狀態，直接影響到志願者體內的生物節律；飲食嚴格配：志願者的食物大都以罐頭食品和脫水食品為主，很難吃上新鮮食品，但艙內溫室裏種植的少量蔬菜可以作為配餐。

    本次試驗的主辦方之一——俄羅斯科學院醫學生物學問題研究所的專家波塔波夫撰文説，志願者若想順利往返火星和地球，須在心理和生理方面闖過“迅速適應新環境”關、“進入繞火星軌道”關、“火星著陸”關、“駐留”關、“疲勞”及“回歸”關和“地面恢復”關。現在，前三關已經成功闖過。

    接下來志願者們還要面臨四道關的考驗：首先是“駐留”關。火星引力可能使失重的人體及其適應性出現一定紊亂；火星磁場微弱，大氣稀薄，不能像地球那樣抵禦宇宙射線的侵襲；飛船內的地球微生物可能“登上”火星，造成污染。因此，志願者須按預定計劃及時解決這些問題，保證考察工作順利進行。

    第五和第六關為“疲勞”及“回歸”關。完成火星表面考察任務的志願者會有強烈疲勞感，此時急需相關藥物、器械和心理輔導幫助他們恢復。在“返回”地球的航程結束前2周至4周內，志願者會異常激動，這種情緒也會轉變成焦慮，這時需要採取必要的疏導防範措施。

    最後一關為“地面恢復”關。歸來的志願者應在“天壤之別”的環境中接受恢復性治療，並有可能長期接受心理輔導。

      專家解讀

    人類離真正登陸火星還有多遠？

    “袖珍地球”讓人類“情有獨鍾”

    太陽系中有8顆行星，人類為什麼長期對火星“矢志不渝、情有獨鍾”？

    “火星-500”試驗中方項目負責人、中國航天員科研訓練中心主任、中國載人航天工程航天員系統總指揮兼總設計師、我國載人航天領域航天醫學工程學科&&人陳善廣解釋説，相比較而言，在太陽系的行星中，火星是自然條件最接近地球的行星。它的直徑約為地球的一半，有稀薄的大氣層，自轉一週僅比地球多半個多小時，也有春夏秋冬四季之分。火星因此有一個別稱——“袖珍地球”。火星獨特的空間位置、氣候和地質狀況決定了它有可能成為科學研究基地和將來人類移民的彼岸。

    陳善廣説，火星的價值不可估量。人類探索外星球，絕不僅僅是為了滿足好奇和幻想，而往往會推動科學技術的巨大發展。比如，上世紀以來美國科學技術一路領先，像無線通信、計算機等技術的突破，可以説相當程度上得益於登月計劃這樣宏偉的太空探索項目的成功實施。可以想象，人類登陸火星計劃的實施，必然會給人類科學技術的新突破帶來強刺激，最終給人類的發展帶來福祉。

    同時，地球人對火星的探索，也是人類探索宇宙生命的一個重要里程碑。通過探索火星，可以使地球人以火星為鏡子，探索地球的“前世今生”，進而更好地保護我們人類所居住的地球。

       登火星面臨技術和人雙重考驗

    一説到登陸火星，人們就會想到上世紀人類曾經的登月行動。陳善廣説，火星探測比月球探測的難度要大很多，從距離上來講就有“天壤之別”。目前來看，地月往返需要一兩個星期，地球到火星往返卻需要一兩年的時間。無論是從飛行器及燃料儲量還是航天員需要的食品、飲料、氧氣等物資都顯著增加，不僅需要大大提高火箭推力，還需要發展成熟的再生式生命保障技術以至未來受控生態生保技術，才能綜合解決這一問題。

    還有其他許多因素。比如火星引力比月球大出一倍多、火星因有稀薄大氣可能存在惡劣氣象條件等，都大大提高了航天器往返火星的難度系數。再有就是由於火星與地球相互位置關係比較複雜，選擇發射窗口、飛行路徑以及返回窗口也是一項十分複雜的工作。

    人的問題是最大的挑戰之一。陳善廣説，人類到目前為止，最長的太空飛行記錄是438天，是由俄羅斯航天員波利亞科夫在空間站上創造的。而人類往返火星，不但超出了目前為止人類太空停留的極限，還要完成登陸火星等很多複雜的工作，這對航天員生理心理的挑戰將是前所未有的。

    近地軌道飛行實驗表明，長期飛行對人的心血管系統、骨骼肌肉系統都有很大影響，特別是肌肉萎縮和骨丟失高達20%以上。人類從離開地球、進入軌道、登陸火星表面，再到返回地球，要經歷失重、超重、低重力等多種重力環境，飽受重力變化之苦。這些變化對人體的影響，目前還缺少研究。另外，長期輻射效應也很明顯。人每一次進入宇宙空間都有輻射的危險，雖然有飛行器、航天服和藥物進行防護，但畢竟有限。尤其是太陽質子事件難以預測，對儀器對人的危害都很大。心理問題更不可忽視，長期處於狹小密閉的艙內、遠離地球家園帶來的孤獨感會很嚴重，還有乘組成員之間的文化、習性以及個性相容性等都是考驗。

    醫學保障也是個大問題。飛行途中航天員生病了怎麼辦？比如得了闌尾炎怎麼辦？所以這次“火星-500”試驗，要求志願者具有較高的自主性，因為地面支持非常有限。載人登月的通訊時滯是秒級水平，而火星飛行的通訊時滯達到20分鐘，人或者儀器設備出現問題後，地面支持甚至無能為力，航天員要能夠自主準確地處置。

       人類未來15-20年或踏上火星之旅

    “火星-500”試驗畢竟不同於真正的登陸火星。那麼，人類何時能夠真正踏上火星之旅呢？陳善廣説，“火星-500”是重點旨在探索火星探測過程中“人與環境”關係的一次試驗。在人類真正登陸火星之前，航天技術還需大的發展與跨越，還需要多次的、更加逼真的各類型或綜合性的模擬試驗。可以説，在人類探測火星的征程中，我們僅僅是“萬里長征剛剛走了一步”。當然，在科學技術日新月異的今天，一切都是未知，一切皆有可能。只要我們遵循一步一個腳印的原則，我相信，在未來15-20年的時間內，人類是有可能成功登陸火星的。

     新聞鏈結

    中國三大項目參試“火星-500”

    世界各國共有106個項目參與“火星-500”試驗。中國的參試項目是依據中國載人航天工程發展的實際需要和自身特色選擇的。中方最終確定了長期密閉環境下人體中醫辨證研究、火星任務地面模擬環境對生物節律與氧化應激的影響研究、長期密閉環境對乘務組成員非言語交流的影響研究三大項目。

    據航天員首席醫監醫保醫生李勇枝介紹，用中醫的理論和視角，採取望、聞、問、切的診斷法，研究長期密閉環境下人體生命活動的狀態，闡釋其特點及變化規律，這富有鮮明的中國特色。他們研製的“太空養心丸”等中醫方劑，已成為中國航天員重要的醫監醫保措施。中醫藥在航天醫學問題的干預與防護中初顯作用，就連俄羅斯同行也對此表現出濃厚興趣。

    負責生物節律及氧化應激項目的萬玉民研究員説，我國已在“神七”飛行中圍繞這一項目研究取得了豐碩成果，目前正聚焦於時間生物學問題的相關研究。中國將利用“火星-500”試驗的契機，進一步深化失重、受限等空間因素對生物節律的影響研究，致力於建立有助於航天員維持最佳績效水平的對抗措施等。

    長期密閉環境對乘務組成員非言語交流的影響研究，也是中國第一次將來自不同國家、不同文化背景的乘務組成員作為研究對象。對於沒有參與過多國航天員合作飛行的中國而言，這一項目將大大豐富對人在密閉環境下的心理行為特點規律的認識。

    由於中方三大參試項目要求外國志願者共同參與，中方為此製作了中、英、俄三種語言的培訓教材，就中方項目內容、參試設備、試驗方法和程序、故障預案等進行了詳細説明，便於志願者儘快掌握操作規程。

    視頻編輯：張冀文 綜合：汪蛟龍