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遠征火星的心理試煉——《BBC知識》

在電影《絕地救援》中,馬克必須試圖在與世隔絕的險惡環境中活命。

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。

在電影《絕地救援》中,馬克必須試圖在與世隔絕的險惡環境中活命。

在電影《絕地救援》中,馬克必須試圖在與世隔絕的險惡環境中活命。

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。」

南極洲的協和研究基地冬季經常處於攝氏零下80度。

南極洲的協和研究基地冬季經常處於攝氏零下80度。

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。」

1915年6月,薛克頓的「堅忍號」遠征任務隊員共進晚餐。

1915年6月,薛克頓的「堅忍號」遠征任務隊員共進晚餐。

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。」

波列科夫在和平號太空站(Mir)停留超過14個月。

波列科夫在和平號太空站(Mir)停留超過14個月。

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!」

「火星五百」模擬火星任務,讓六名組員與世隔絕生活520天。

「火星五百」模擬火星任務,讓六名組員與世隔絕生活520天。

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
零下18.4度

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。

遠征火星的心理試煉_Page_1_Image_0001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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