作者/克里斯‧ 豪爾(Chris Hall)
譯者/畢馨云
馬克在火星上度過了糟糕的一日。時速超過150公里的沙塵暴狂襲任務小組的基地和火星車幾小時後,NASA下令中止任務,要他們返回地球。過程中,通訊天線陣列斷裂,一支天線刺中馬克的腹側,扯掉了他的生物監測器。他摔飛出去而昏迷,等到他喘著氣恢復意識,幾分鐘內就意識到無法想像的震驚事實。
他的組員以為他死了,留下他隻身一人在火星。他至少要等四年,救援任務才會抵達,而設備只能讓他活31 天。
雷利‧史考特的太空求生驚悚片《絕地救援》就此開場。電影的重心當然放在馬克求生的實際要素上。不過他還必須對抗潛伏的危險:極度孤立。他的處境會造成巨大的心理危害。
你也許會這麼想,「那又怎樣?這只是不切實際的好萊塢科幻片。」但事實上,任何一次火星任務都可能讓人遭受不曾經歷過的心理影響,即使是地球上最惡劣的條件也無法與火星任務相比。
與世隔絕多可怕?
幾世紀以來,我們就算還沒透徹了解,也知道長期與社會脫節、沒有生活必需品、缺少感官刺激的有害影響。據說羅馬帝國時期的隱修士聖安東尼「與魔鬼交戰,魔鬼利用厭倦、怠惰、女人的幻影來折磨他」。
如今,我們稍微更了解人類的心智,但關於人因應孤立壓力的方式,仍然很難取得可靠而一致的數據。無論是等待受刑的囚犯、荒島生還者,還是形勢所逼的受害者,這些非自願長時間獨處的人通常都不足以代表社會的常態。至於提供了可靠資訊給我們的太空人,則是從少數堅忍能幹的菁英中精挑細選而來。
如果人類準備前往火星,我們就必須確定第一批太空人有能力應付眼前的狀況。根據最樂觀的估計,這趟旅途單程至少要花七個月。
英國考察隊醫護人員亞歷山大‧庫瑪博士(Alexander Kumar)在南極洲的協和研究站(Concordia)度過11個月,就曾親眼見識、親身經歷極度孤立對心智的影響。歐洲太空總署(ESA)在規劃載人火星任務時,就採用了他的研究發現。
「首先要思考的事情,就是適應新環境。如果我走在英國的鄉間小路上,手套掉了,我可以再撿起來。如果我是在南極掉了手套,我的手可能就凍到壞死。在那種天氣下,你的iPhone耳機線會一下子斷成兩截。」
先到南極體驗孤寂
不只是極地環境的嚴酷,還有壓在心頭上的連帶影響。整個冬季,南極研究站完全斷絕對外交通,這讓庫瑪當時的13人團隊經歷到該領域研究人員所說的「高度自主」:基地聯外通訊可能有限,而且必須用手邊現有的材料來解決問題。庫瑪坦言,「如果我在冬季得了闌尾炎,我有兩種選擇:自己切開肚子取出發炎的闌尾,或者放棄等死。」
在南極洲還有其他的具體壓力會傷害心理健康。不同於北極,這兒是海拔3,800公尺的高海拔荒漠。研究站的住客有慢性低壓缺氧症;運動員參加高海拔訓練營,就是追求這樣低的含氧量。「這對你有好也有壞。短期來說有好處,就像對運動員那樣。」庫瑪解釋說,「但登山專家經常睡不好。這對考察工作就不是好事了。如果失眠,就會失去理智。」
再加上南極冬天的永夜,你的心智就承受了整組強大的情境。庫瑪說,「這些因素攪亂你的時間感,讓晝夜節律完全失調。」
甚至連聽到這些影響,都會讓人不寒而慄。人會變得憂鬱,出現思覺失調症的症狀,不知道自己是誰,聽見和看見不存在的東西。「我會做惡夢,」庫瑪坦承,「夢境把一切攪在一起。很容易迷失。時間變得混亂,你可能會搞不清過去、現在和未來。」
黑暗也會扭曲你的短期時間感。法國洞穴學家米歇爾‧西佛伊(Michel Siffre)花兩個月,待在阿爾卑斯山冰河覆蓋住的黑暗洞穴中;走出洞穴後,他對120秒的計時實際上花了五分鐘。其他在黑暗中生活的人,生理時鐘會調整成36小時的清醒加上12小時的睡眠。
「你會經歷慢性感覺剝奪。」庫瑪說,「fMRI試驗已經顯示,經歷過這種長期孤立的人,腦的海馬迴會明顯縮小。」
海馬迴有什麼功能?其中之一是控制記憶。根據庫瑪所說,你會發現自己回想起根本沒理由記得的事情,譬如幾年前你在街上擦身而過的陌生臉孔。庫瑪補充說,「目前我們還不清楚這些變化是否可逆。沒人有足夠長的時間去找出答案。我們還需要20到30年。」
未知的心理挑戰
對於想成為馬克的人來說,壞消息是:上述這些危險只是我們已經知道的。即便你能排除「知道無法返回地球」的明顯心理壓力,火星旅程的某些要素對人類心靈仍是完全生疏的。
瓦拉利‧波列科夫(Valeri Polyakov)在太空中待了438天,這是目前太空人停留時間的最長紀錄。他的精神狀態和認知能力全程受到監測。結果顯示,除了任務開始和結束的適應期,他的精神狀態一直很穩定。不過,有某些技能會特別受到影響,尤其是視覺動作技能,測試的方式是看他能不能用搖桿,讓搖擺不定的十字準線對準某個明顯的目標。
但即使是波列科夫的經歷,某些方面仍無法與火星任務相提並論。心理學家兼NASA顧問尼克‧卡納斯教授(Nick Kanas)說,主要的未知數包括「見不到地球」症候群,「沒人知道,看著地球變成天空中的藍色小點是什麼感覺。我們不清楚剝奪了人與重要事物的連結,遙遠的距離感會對人產生什麼作用。」
那麼,我們可以做哪些準備工作,來因應長時間的孤立狀態?我們要做到什麼程度,才能放心地把人送到未知的環境中?
庫瑪說,準備工作不是關鍵,「實際上你沒辦法為火星任務制定訓練。但你必須是對的人選,然後就實際面對挑戰。我們希望他是善於社交又內向的人,樂於獨自工作,也能與人相處融洽。有些人的心理比其他人更堅強,但這不一定連結到生理上的堅強。我們還在釐清理想太空人的必要條件,目前並沒有標準的精神測驗。」
「火星一號」(Mars One)打算在2025年之前把人送上火星。該計畫顧問團隊的蕾伊‧卡斯教授(Raye Kass)強調團隊合作和領導能力的重要,她舉了恩斯特‧薛克頓(Ernest Shackleton)南極探險隊為例,「薛克頓挑選的人形形色色,而且他知道必須讓隊員全程保持團隊合作。他有時候會做些古怪的事情,像是在艱困時期為大家安排了理髮。在情況險惡時,他的隊員從來不會像史考特(R. F. Scott)的隊員分散開來。到最後,在他們不得不棄船,離開『堅忍號』之後,薛克頓問有沒有人想再回到船上,結果全體隊員都願意!」
根據卡納斯的說法,在有把握發射火星任務之前,至少必須先有個重要的軌道預備任務。「我的建議是,我們必須把人送上繞行地球的太空站,模擬七個月的航程。我們可以刻意延遲他們的通訊,準確模擬他們的自主程度和活動。接著把他們從軌道送上月球,讓他們登陸,在岩石間翻找,再返回軌道艙。然後,逐步讓他們調整回到地球時間。」這也將是觀察返航行為的機會,卡納斯認為返航可能是此行最危險的時候。「如果大家的工作做完了,等著回去分析樣本,這段返航過程可能會非常無聊。」
像「火星五百」(Mars 500)這樣在地球上施行的計畫雖然頗受批評,卻是很好的開始。我們覺察這些問題,讓我們在航向火星的準備階段,更願意比照生理和科技因素那樣看重心理因素。套用卡納斯的話,「等到我們有辦法前往火星時,我們應該已經弄懂這件事了。這絕對可行。」
地球火星比一比
和地球相比,火星環境有多嚴峻?
火星 | 地球(平均值) | 南極洲 | 台灣 | |
平均表面溫度 |
攝氏零下63度 | 攝氏14.6度 | 攝氏零下47度 |
攝氏21到22度 |
溫度範圍 |
攝氏20度到 零下153度 |
攝氏58度到 零下89.2度 |
攝氏17.5度到 零下89.2度 |
攝氏40.2度到 |
氣壓 |
6百帕 | 海平面1,013百帕 | 海平面1,000百帕 |
海平面1,013百帕 |
最大風速 |
每小時400公里 | 每小時327公里 | 每小時327公里 |
每小時323公里 |
大氣組成 |
96%二氧化碳、1.9%氬、1.9%氮 | 78%氮、21%氧、0.9%氬、0.04%二氧化碳 | 78%氮、21%氧、0.9%氬、0.04%二氧化碳 |
78%氮、21%氧、0.9%氬、0.04%二氧化碳 |
重力 |
每平方秒3.0公尺 | 每平方秒9.8公尺 | 每平方秒9.85公尺(南極重力較大) |
每平方秒9.8公尺 |
一年的長度 | 1.88地球年 | 1 | 1 |
1 |
對身體的影響
太空旅行可能嚴重影響太空人的健康。
頭部:長時間生活在微重力下, 會損害平衡,甚至改變視力。情緒孤立已經證明是阿茲海默症、肥胖、糖尿病、高血壓、心臟病、神經退化疾病和癌症的重要危險因子。
上半身:脊椎骨缺乏重力壓緊,彼此會稍微分開。太空人最多可能長高五公分,因此背痛。
四肢:由於不需要走動,腿部肌肉可能會流失,從而影響平衡,增加肌腱炎的風險。
下半身:在太空航行初期,太空人會感受到動暈症、噁心和暈眩。
免疫系統變弱:孤立和睡眠剝奪已經證實會造成T細胞免疫功能變弱。太空人更容易受到常見病毒和微生物的感染。
骨質流失:生活在零重力環境中,會使身體排出鈣和磷,導致骨骼強度下降,造成骨質疏鬆症。一趟火星任務可能相當於一生的骨骼消耗量。
神經損傷:長時間接觸游離輻射,可能會傷害中樞神經系統,導致白內障,甚至提高心臟病、癌症和腦部損傷的風險。
【完整內容請見《BBC知識國際中文版》第52期(2015年12月號)。版權所有,轉載請註明出處。】
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