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《火星救援》劇照
將人類送上火星的前景令人生畏。宇航員至少要花費9個月才能到達火星,接著會花一年時間待在這顆星球上,然后再用9個月回家。在此期間,他們將暴露于高輻射之下,并且還要習慣于他們的同事日益惱人的小毛病—很難說清楚這其中哪一種更致命。
雖然這項任務的科學價值值得懷疑,但作為一種宣傳噱頭,它的價值依然會是“無與倫比”的。美國國家航空航天局NASA正在研究如何保護假定的火星旅行者的身體與心理健康。2019年,在華盛頓特區舉行的美國科學促進會(AAAS)會議上,一些演講者闡述了為此目的所做的工作。
其中的一項嘗試是美國國家航空航天局的“雙胞胎研究”,其全部結果將在未來幾個月內公布??茖W促進會會議上展示出的,僅僅是冰山一角。
美國國家航空航天局的雙胞胎研究,實驗者是同卵雙胞胎宇航員馬克·凱利和斯科特·凱利。斯科特于2015年進入國際空間站,作為空間站指揮官進行了為期12個月的工作。在同一時期,馬克留在了地球上。
兩人均定期抽取血液、尿液等樣本進行科學分析,與此同時,他們還進行了身體和心理測試。因為不知道人類身體究竟會在太空中發生何種變化,遍布美國的十個研究小組對樣本和結果進行了梳理,以追蹤盡可能多的元素以及身體上的變化。
正如威爾·康奈爾醫學院的克里斯·梅森在會議上所說,這些團隊發現了很多驚喜。例如,斯科特的端粒在太空逗留期間變長了。端粒是DNA鏈,它可以包裹住細胞核中染色體的末端。而通常情況下,端粒會隨著細胞的分裂和老化而變短。
隨后,梅森博士把斯科特的數據,與他在地球上的兄弟的數據進行了比較。他發現,斯科特身體中與免疫系統相關的基因變得非常活躍。對于修復DNA相關的細胞機制來說,也是如此。
“這幾乎就像是身體正處于高度警戒狀態一樣。”他說,考慮到太空飛行的壓力,出現這種現象并不奇怪。另一個令人驚訝的觀察結果是,斯科特的血液中存在大量線粒體碎片。線粒體是細胞內可從糖中釋放能量的微小結構。只有當細胞受損或死于壓力時,它們才會進入血液。
一個好的團隊需要領導者、秘書、講故事者,以及內向人格和外向人格的混合體。
從斯科特的角度來看,有個好消息是,在他返回地球后不久,幾乎所有在他體內產生的各種變化都恢復了正常。這表明,在大多數情況下,身體健康的人可以很好地從太空飛行的壓力中恢復過來。但無論雙胞胎研究的細節有多詳細(事實上它是有史以來最詳細的人體科學畫像),樣本數目僅僅為2的實驗,還是有很大局限性。在未來幾年,美國國家航空航天局計劃對人類進行數十次長時間測試,其中包括追蹤前往月球的宇航員狀況,為將來的火星之旅做充分準備。
斯科特從空間站返回地球,談到太空中的任務圓滿完成,他說,“團隊合作讓夢想成真”。了解團隊如何運作,哪里會出錯,以及如何預防社會問題,是任何火星任務獲得成功的關鍵因素。

斯科特·凱利(左) 在國際空間站
完成這樣的任務大約需要6個人,他們也許會有不同的文化背景,需要在一個不比普通家庭住宅更大的空間里,一起生活3年。那里可沒有緊急逃生策略。模擬這些條件的實驗嘗試之一,是由伊利諾伊州西北大學的行為科學家諾西爾·康特拉克托爾完成的。正如他在會議上所說,他一直在位于得克薩斯州休斯頓約翰遜航天中心的人類探索模擬組織研究室中,研究受到長期隔離的人群動態。在那里,志愿者要在模擬太空任務中共度45天。他們的生理和心理都會受到刺激與挑戰,并且被不分晝夜地監測。
研究人員的一些研究成果是,某些人格特征對于幫助團隊一起工作來說至關重要。一個好的團隊需要領導者、秘書、講故事者,以及內向人格和外向人格的混合體。
有趣的是,到目前為止,最重要的角色似乎是“小丑”。佛羅里達大學人類學家杰弗里·約翰遜,根據多年來研究南極科考人員在南極越冬時的人際關系的實驗結果指出,這個小丑必須有趣,還得很聰明,并且對這個小組的每個成員都有足夠的了解,這樣就可以消除人們長期密切接觸時可能出現的大部分緊張局勢。
這聽起來更像是一個小丑在皇家宮廷里的角色。小丑也是不同人群之間的橋梁。在南極洲,小丑將基地的科學家與在那里工作的生意人聯系了起來。約翰遜博士發現,在最容易產生爭斗或失去一致性的團體中,通常都沒有人出任小丑這一角色。
然而,即使為火星任務組建一個完美、平衡的宇航員團隊,事情仍然有可能出錯。例如,1973年12月28日,一座早期的美國空間站—天空實驗室中的3名工作人員,決定切斷與地面控制的聯系,并拒絕執行任何分配給他們的任務,他們稱之為“工作減速”。當時的報紙稱,這次事件是太空中的第一次罷工。
康特拉克托爾博士的小組,希望了解天空實驗室中所發生的事情,以及機組人員的反應是否可以避免。他們收集了天空實驗室多年來為宇航員提供居所期間的對話記錄,并對他們進行了文本和網絡分析,試圖了解在空間站中人們之間關系的本質。

火星表面
他們發現,罷工的原因是工作人員之間過于緊密的關系,損害了他們與地球上團隊間的關系。宇航員們開始對他們的日常任務進行大量負面描述。他們互相抱怨自己的工作量,但從未與地面控制人員分享這些想法。這份分析中,問題的信號是如此清晰,以至于康特拉克托爾博士的團隊認為,他們本可以在事件發生前一周就看出罷工的跡象。
因此,在未來的火星任務中,專家會建議地面控制人員去記錄宇航員們的對話,顯示參與交談人員的詳細信息,人們對彼此的回應速度,以及每次對話的情緒。康特拉克托爾博士及其同事正在創建可以抓取這些數據、并預測宇航員之間或宇航員與地面之間可能存在問題的算法。
預測問題僅僅是開始。監測飛行情況的地面控制小組,可以幫助尚處于地球附近的宇航員解決沖突。但是在執行火星任務時,由于漫長的通信延遲,宇航員需要自主完成任務。
因此,美國國家航空航天局的工程師正致力于開發可用于實時分析船員行為數據的軟件,并提供一種數字化咨詢服務,幫助他們找到緩和沖突的方法。約翰遜航天中心的人為因素專家托馬斯·威廉姆斯說:“良好的心理健康狀態對執行任務時的意義,并不在于不產生沖突,而是你如何應對這場沖突。”
研究人員希望,所有這些對團隊的詳細了解,不止作用于漫長的太空任務。行為科學家已經在嘗試將這種“人物分析”應用于企業內部情緒的理解?;蛟S,他們可能會取代績效考核,監督企業文化的包容性和多樣性,發現高潛力人員,或為完成某些任務組建完美團隊。
康特拉克托爾博士說,為完成長期的火星任務建立一個完美團隊并不容易,還有很多值得學習的地方。但是,如果人類需要前往太陽系的其他地方,那么了解那些將要帶著裝備進入太空的人的行為,應該會讓航行成功的概率得到提升。