火星-500（由俄羅斯組織的國際試驗項目）

信息簡介

MARS500試驗是一項有人參與的模擬火星飛行任務(wù)系列研究之一，是歐洲航天局與俄羅斯生物醫(yī)學(xué)研究所合作開展的，項目耗資1500萬美元(1100萬歐元)，大部分經(jīng)費來自于俄羅斯航天機(jī)構(gòu)Roscosmos。此試驗項目被科學(xué)界譽為“把人類對于火星乃至對于人類自身的探索大大向前推進(jìn)了一步”。焦點在于，此次航天器將“載人”往返火星，進(jìn)行探測研究。此前人類的火星探測活動，僅限于向火星發(fā)射探測衛(wèi)星。“火星-500”試驗是為了讓人類航天員真正踏足火星。就像幾十年前，阿姆斯特朗在月球上傲然邁出那“人類一大步”。根據(jù)試驗方案，6名乘員將孑然飛行520天。

整個試驗計劃分為三個階段：由于從飛船發(fā)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，這一項目被稱為“MARS500”。

第一階段試驗

于2007年11月15～29日完成。參加實驗的乘組由5名男性和1名女性志愿者組成，他們在150rn3的居住艙和100m3的醫(yī)學(xué)艙內(nèi)，完成了15天的工作和生活，對地面模擬實驗艙及其各個系統(tǒng)進(jìn)行了不同角度的評價，同時也實際檢驗了生保系統(tǒng)、指揮和控制系統(tǒng)、通信保障系統(tǒng)以及遙測醫(yī)監(jiān)的局域網(wǎng)系統(tǒng)。

第二階段試驗

于2009年7月14日結(jié)束，6名志愿者完成了105晝夜環(huán)繞近地軌道飛行、飛往火星及繞火星軌道飛行的試驗任務(wù)。“飛行”期間，乘組開展了俄羅斯、歐洲和美國學(xué)者設(shè)計的多項實驗。

第三階段試驗

任務(wù)歷時520天，于北京時間2010年6月3日17時開始，于北京時間2011年11月4日18時結(jié)束。實驗設(shè)計時間520天，前250天模擬飛往火星、中間30天登陸火星、最后240天返回地球，志愿者模擬飛往火星、環(huán)繞火星、登陸火星和返回地球等全過程。

火星-500

中方參試項目責(zé)任總師李瑩輝介紹，“火星-500”試驗主要是探索人類模擬登陸火星過程中所能夠耐受的一切，包括將來人類真正登陸火星所需要克服的生理心理保障和物質(zhì)保障。主要任務(wù)是探索“人與環(huán)境”相互作用，了解長期密閉環(huán)境下乘組人員健康狀態(tài)及工作能力狀況，特別是獲取超長飛行時間、資源有限、無法實施身體及心理特殊治療等條件下的相關(guān)數(shù)據(jù)。

李瑩輝說，航天員處在長期的密閉環(huán)境下，是相對無助和孤立的。這樣漫長的過程對人類的耐受能力提出挑戰(zhàn)。從生理上來說，可能免疫力下降；從心理上說，隨著任務(wù)推進(jìn)，加上乘組成員的文化背景不同，志愿者可能出現(xiàn)焦慮、緊張情緒等。這些特點都會造成很重的任務(wù)負(fù)荷，形成強烈的應(yīng)激狀態(tài)。這些都是重點研究的課題。

同時，整個試驗所需資源要求一次裝備到位，中間不再補給。這無疑對長期飛行所需的運載配給能力提出了考驗，比如食品要求保質(zhì)期兩年以上。另外，通訊延遲40分鐘，他們將據(jù)此考驗通訊方式改變對信息傳輸能力的影響。

“火星-500”試驗是人類第一次模擬登陸火星的探索，對中國來說，既是挑戰(zhàn)，也是機(jī)遇。中方參試負(fù)責(zé)人白延強說：“面對后續(xù)的空間探索，面對人類首次模擬登陸火星這個機(jī)遇，中國應(yīng)該有自己的位置。俄羅斯人曾表示，沒有中國的參與會是一個遺憾?！比ツ?1月下旬，在中俄聯(lián)委會推動下，中國提出并實施相關(guān)參試工作。

試驗意義

莫斯科進(jìn)行的“火星500”試驗將關(guān)注長期與世隔絕狀態(tài)下面臨的心理困境，簡單地說就是所謂的“幽閉恐怖癥”。如果不能在執(zhí)行火星任務(wù)前對極為嚴(yán)重而可怕的與世隔絕問題加以研究，飛往火星的旅程可能將以失敗告終。與世隔絕狀態(tài)帶來的影響將讓宇航員面臨送命危險，這一點幾乎是確定無疑的。

志愿者

該試驗項目俄方負(fù)責(zé)人、俄醫(yī)學(xué)生物問題研究所副所長莫魯科夫當(dāng)天在新聞發(fā)布會上公布了這批志愿者的初步名單，除中國志愿者王躍外，還有來自俄羅斯的4名志愿者，以及來自意大利和法國的各1名志愿者。莫魯科夫同時表示，俄方4名志愿者中有一名為后備人選，也就是說最終將有6名志愿者參加這項為期520天的登火星模擬試驗，俄方不久將公布志愿者的最終名單。80后宇航員教員王躍代表中國出征"火星之旅"　。

參與“火星-500”計劃的志愿者經(jīng)歷多輪選拔后產(chǎn)生。

他們要求年齡在25到50周歲之間，身體健康，情緒穩(wěn)定，富有激情和動力，擁有高等學(xué)歷，并且對不同文化保持開放的態(tài)度。

520天的生活與世隔絕，因孤獨寂寞而產(chǎn)生嚴(yán)重心理問題是最可怕的。因此，志愿者的心理性格特征非常重要，乘組整體也要能夠包容不同的性格和才能，這樣才能形成整體合力。

俄羅斯在招募志愿者的過程中，從世界各地4000多名候選者中，綜合考慮年齡、體重、身高、教育背景、語言等因素進(jìn)行層層篩選。專家組組織了嚴(yán)格的面試，確定志愿者的參試動機(jī)以及能否勝任任務(wù)。

符合條件并具有相關(guān)領(lǐng)域研究經(jīng)驗的候選人匯集到莫斯科后，再次接受各科室嚴(yán)密的醫(yī)學(xué)檢查。

火星-500實驗艙

王躍早先是中國航天員中心碩士研究生。由于學(xué)習(xí)和工作表現(xiàn)突出，2008年畢業(yè)后留在中心從事航天員教員的工作。據(jù)他所在的航天員選拔訓(xùn)練研究室主任吳斌介紹，盡管王躍參加工作時間不長，但是對于載人航天事業(yè)有比較深刻的認(rèn)識和理解。

參與這次試驗的國外志愿者大都沒有航天背景，而王躍本人是航天員教員，并且參與過神七任務(wù)。

王躍

王躍

王躍的愛好包括籃球、足球、游泳和閱讀。

迭戈·烏爾維納

迭戈-烏爾維納

2009年5月至8月，烏爾維納在歐洲航天局下屬歐洲宇航員中心中性浮力實驗室實習(xí)，接受宇航員培訓(xùn)和相關(guān)設(shè)備實際操作。烏爾比那參加過為國際空間站實施的“太空圖像反轉(zhuǎn)”(IRIS)實驗，在2009年歐洲航天局第50次拋物線飛行實驗中，他為大量基準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集與測量提供支持，測試實驗結(jié)果。

烏爾維納出生于1983年5月，擁有意大利都靈理工大學(xué)電子工程學(xué)學(xué)士和碩士學(xué)位，法國國際航天大學(xué)空間研究碩士學(xué)位。他興趣廣泛，喜歡潛水、圖形設(shè)計、繪畫、健身和足球。

羅曼·查爾斯

羅曼-查爾斯

2004年，查爾斯畢業(yè)后在汽車零部件生產(chǎn)商曼-胡默爾公司工作過一段時間，當(dāng)時也是擔(dān)任質(zhì)量工程師，參與過幾個為日本尼桑公司開發(fā)產(chǎn)品的項目。查爾斯出生于1979年，現(xiàn)居于法國圣馬洛，1999年至2004年曾在位于克萊蒙費朗的法國高等力學(xué)研究院深造，獲得工程學(xué)碩士學(xué)位。他的興趣同樣廣泛，包括閱讀、看電影、上網(wǎng)、游泳、跑步、潛水。查爾斯還是國際青年商會的成員。

阿列克謝·希特夫

阿列克謝·希特夫

1996年起，希特夫開始擔(dān)任烏克蘭瓦斯托波爾一支黑海艦隊的教官和指揮官。服役期間，他曾對海軍艦隊超過250名初級專業(yè)人員進(jìn)行深海潛水培訓(xùn)。2004年，他成為加加林宇航員培訓(xùn)中心的首席工程師和研究員(高級潛水專家)，同時擔(dān)任潛水訓(xùn)練負(fù)責(zé)人。在這家培訓(xùn)中心，入主國際空間站的宇航員要在中性浮箱內(nèi)接受太空行走訓(xùn)練。工作之余，希特夫喜歡旅游、攝影和潛水。

蘇克羅伯·卡莫洛夫

蘇克羅伯·卡莫洛夫

1998年，卡莫洛夫進(jìn)入塔吉克斯坦杜尚別的中央軍醫(yī)院工作，2001年進(jìn)入口腔外科工作。2004年至2006年，他在莫斯科的巴庫列夫心血管外科科研中心擔(dān)任駐院醫(yī)生，以第一助手的身份參與心臟外科手術(shù)。2009年，他拿到博士學(xué)位，主攻人造主動脈瓣。卡莫洛夫的興趣包括電影、戲劇以及體育運動。

亞歷山大·斯莫連斯基

亞歷山大·斯莫連斯基

他從2006年開始成為航空航天、太空醫(yī)學(xué)和軍事生物工程學(xué)科研測試中心的一名研究人員。他是航天系統(tǒng)、軍用設(shè)備模型、醫(yī)學(xué)儀器、機(jī)構(gòu)和體系醫(yī)學(xué)保障測試專家。除此以外，他還從事了旨在增強人類對不適宜的環(huán)境因素和運動情況的耐受性的研究。從2009年開始，他成為心理-生理學(xué)研究實驗室主管，研究涉及人機(jī)交互系統(tǒng)的通訊問題。

除了專業(yè)興趣以外，斯莫連斯基的其他愛好還包括：運動和釣魚。

“火星-500”試驗是俄羅斯組織的、多國參與的國際大型試驗。試驗的主要任務(wù)是探索“人與環(huán)境”相互作用，了解長期密閉環(huán)境下乘組健康狀態(tài)及工作能力狀況，特別是獲取超長飛行時間、完全自主控制、資源有限、無法實施身體及心理特殊治療、完成火星表面出艙活動等條件下的相關(guān)數(shù)據(jù)。

此次進(jìn)行的520天密閉試驗是“火星-500”實驗的第三階段。這是人類歷史上首次模擬火星往返飛行全過程，包括飛船發(fā)射、飛向火星、著陸及返回地球等各個環(huán)節(jié)。為期520天試驗分為三個部分，前250天飛往火星，中間30天登陸火星，最后240天返回地球。飛船完全自主控制，醫(yī)學(xué)救助通過遙測技術(shù)實現(xiàn)，同時使用自主心理支持手段。通信方式模擬真實火星飛行狀態(tài)，天地通話有20分鐘時滯。試驗要求一次性攜帶包括全部裝船產(chǎn)品，期間不進(jìn)行任何補給。

參加試驗的志愿者選拔工作從去年11月開始。來自世界各地的數(shù)千名志愿者候選人，經(jīng)過基本條件選拔、醫(yī)學(xué)選拔、心理選拔等多輪篩選，最終確定6人組成飛行乘組。他們分別在醫(yī)學(xué)、工程、生物、計算機(jī)等諸多領(lǐng)域擁有特長，并在俄羅斯經(jīng)過專項任務(wù)培訓(xùn)。

試驗艙內(nèi)環(huán)境

志愿者與外界的唯一聯(lián)系是通過控制中心發(fā)出的信息，但他們發(fā)送的每一句話至少要在20分鐘后控制中心才能收到，而該中心回復(fù)的消息也需要20 分鐘才能反饋給他們，這樣做是為了盡量模擬太空飛行環(huán)境。他們不許吸煙喝酒，只能像國際空間站上的宇航員一樣，選用罐裝食品和脫水食品。另外，每天還不能洗一個清爽的熱水澡，只能在像桑拿室的烘干室清潔自己，用毛巾將身上的汗?jié)n擦干凈。

志愿者們的午餐比較“豐盛”，可以從模擬艙內(nèi)的溫室選擇一些蔬菜來配餐。法國飛行員西里爾·富尼耶(Cyrille Fournier)寫道：“每天，小蘿卜、洋蔥片大白菜葉這些東西對我們來說簡直就是人間美味。一天最美好的時光莫過于查看我們種的蕃茄長得怎么樣了，何時熟透了，尤其是草莓?！?/p>

每天，志愿者會在歐洲航天局支持下，從事大量試驗。他們分析了餐后呼吸中含有的氫量，測試了“電子鼻”。這種電子裝置可利用一套過濾系統(tǒng)檢測艙內(nèi)是否有細(xì)菌或真菌。他們還接通了EEG監(jiān)控器，用以監(jiān)控腦電活動，分析隔離生活和電燈對睡眠模式的影響。

富尼耶承認(rèn)：“睡眠可能是這次試驗中的一個大問題。由于不清楚是白天還是黑夜，我們的身體逐漸產(chǎn)生了自己的生物鐘。我們正在漸漸地延長‘白天’的時間，爭取做到每天睡覺的時間越來越晚，盡管必須保持每天24小時的循環(huán)！我們會看到這樣做的效果。”這次試驗將持續(xù)105天，將為另一項完全模擬火星真實環(huán)境的為期500天的試驗任務(wù)鋪平道路。

王躍

2011年11月4日7時58分，王躍圓滿完成任務(wù)，第3個走出艙門，隨后做了一個簡短的發(fā)言，感謝所有人的支持。

莫斯科時間2011年11月4日14時（北京時間4日18時），中國志愿者王躍和來自其他國家的5名同伴結(jié)束長達(dá)520天的往返火星與地球模擬試驗，走出模擬飛船“返回地球”。至此，由來自中國、俄羅斯、法國和意大利志愿者共同參與的人類首次模擬火星載人飛行試驗——“火星－500”獲得圓滿成功。王躍和同伴們在模擬飛行中成功開展了100多個試驗項目，其中由中方組織開展的長期密閉環(huán)境中人體中醫(yī)辨證研究等3個參試項目均達(dá)到了預(yù)期目的。

俄羅斯科學(xué)院生物醫(yī)學(xué)問題研究所當(dāng)天特意為6名志愿者舉行了歡迎儀式?！拔覀儦g迎你們重返地球！”在主持人熱情洋溢的話語過后，徐徐開啟的模擬飛船艙門立即成為現(xiàn)場百余名記者手中相機(jī)的焦點。幾秒鐘后，身著藍(lán)色制服的志愿者們在熱烈的掌聲中依次走出艙門。當(dāng)中國志愿者第三個出現(xiàn)在艙口時，現(xiàn)場響起了“王躍！王躍！”的歡呼聲。王躍環(huán)顧四周，用揮手和微笑來向大家致意。盡管長期同外界隔離，王躍看上去依然神采奕奕。從他時而眨動的眼睛中不難看出這位“80后”宇航員教員活潑開朗的性格和極其優(yōu)異的生理素質(zhì)。

“時隔520天后，我們終于回來了，很高興同大家再次見面……”王躍在用中文和英文發(fā)表簡短致辭后和其他志愿者一同離開了活動現(xiàn)場，開始接受醫(yī)學(xué)檢查。接下來，他們還將接受為期3天的全面體檢和一個月的艙外試驗。此外，據(jù)介紹，當(dāng)天稍后舉行的親情見面會上，王躍將同中國國內(nèi)的同事們會面，并品嘗餃子和其他可口的中餐。預(yù)計王躍將在12月上旬回到國內(nèi)。

試驗艙環(huán)境

520天的模擬飛行，實際上是在一個550立方米的模擬試驗艙里度過。

試驗艙由醫(yī)療艙、生活艙、公共活動艙、火星著陸艙模擬器和輕型充氣火星表面模擬艙組成，里面有單人臥室，廚房兼餐廳、起居室、衛(wèi)生間、健身房、浴室、蔬菜溫室等，王躍要在其中進(jìn)行科研試驗和日常生活。

整個飛行期間，前250天飛往火星，中間30天登陸火星，最后240天返回地球，王躍和其他志愿者一起，模擬飛往火星、環(huán)繞火星、登陸和返回地球等全過程。

登陸火星時，6名志愿者分成兩組，每組三人。

第一組乘員登陸火星表面后，火星模擬艙和其余設(shè)施之間的艙口由第二組志愿者立刻關(guān)閉，直到火星登陸模擬過程結(jié)束后才重新開啟。至于王躍出不出艙，目前還沒有定論。

火星環(huán)境

志愿者可以攜帶一定的個人裝備。王躍帶入艙內(nèi)的個人物品有國旗、日記本、攝像機(jī)、照相機(jī)等。中國航天員科研訓(xùn)練中心考慮到他對文學(xué)、歷史和音樂的愛好，還購置了大量書籍、歌曲和電影，灌制成光盤供他閑暇時消遣娛樂。其中有一部分是富有中國傳統(tǒng)特色的戲曲相聲等。王躍平時喜歡京劇和書法，他還專門準(zhǔn)備了毛筆和字帖，不知道能不能帶進(jìn)艙去，打算教國外志愿者一起練字，向他們介紹中國的傳統(tǒng)文化精髓。

志愿者的食物是按照國際空間站的標(biāo)準(zhǔn)配備的，經(jīng)過科學(xué)準(zhǔn)確的計量后存放在存儲艙，中間不再補給。食物以脫水食品和罐裝食品為主，也可以從溫室里摘一些蔬菜就餐。對于習(xí)慣了中餐的王躍來說，也許開始不太適應(yīng)這樣的食品。好在火星飛行返回階段時，餐桌上會出現(xiàn)中國航天食品，那時也許會改善一下口味。但航天食品不光是食用的，每頓飯的營養(yǎng)搭配都有標(biāo)準(zhǔn)，餐后通過尿液檢測計算出志愿者攝鹽量和排出量的比例。

王躍每周要工作5天，休息兩天，和大家一起輪流值夜班。在模擬艙里，他可以到專門的健身室里進(jìn)行體育鍛煉，這對于長期密閉環(huán)境下保持良好的身心狀態(tài)非常重要。閑暇時，他也可以看書學(xué)習(xí)、打撲克娛樂、寫飛行日志，也可以看看溫室里的蔬菜長得怎么樣了。當(dāng)然，和真實的火星飛行一樣，互聯(lián)網(wǎng)和電視并不存在，飲酒和抽煙也是不允許的。

長期的隔離環(huán)境難免讓人產(chǎn)生思鄉(xiāng)之情。中國航天員中心的專家們專門設(shè)計了心理和文化支持方案，在春節(jié)、端午、中秋，以及王躍生日時開展慶?；顒?。屆時，王躍可以和家人朋友通話，還有望看到家鄉(xiāng)和祖國關(guān)注他的各種報道和問候。

多才多藝的王躍也攜帶了中國特有的窗花進(jìn)艙，圖案是“Mars500”和虎兔圖形，象征試驗跨越虎年和兔年。他打算春節(jié)時教外國志愿者剪窗花。至于時間長了會不會感到寂寞，王躍說：“我在完成試驗任務(wù)的同時，也會和其他國家志愿者一起交流學(xué)習(xí)語言文化，加強中西文化融合。說不定完成任務(wù)后我又多掌握了兩門語言！”

試驗項目

在“火星-500”試驗中，德國、美國、意大利、馬來西亞等國家共有100多個項目參與試驗，主要是研究長期密閉環(huán)境對人的生理和心理的影響。

雖然各國研究項目各有千秋，但基本手段都是采集志愿者的唾液、體液、血液等，開展腦電圖試驗、基礎(chǔ)代謝試驗等，綜合分析各項指標(biāo)后得出結(jié)果。所有志愿者不僅要完成本國的試驗項目，也要作為被試者參與其他國家的試驗項目，需要全面掌握100多個參試項目的內(nèi)容和操作規(guī)程等，進(jìn)艙后的工作日程也會因此變得非常飽滿。

中國精心選擇了三個項目參試。中醫(yī)辨證研究是重要的特色項目。負(fù)責(zé)這一項目的李勇枝研究員介紹，這一項目主要利用中醫(yī)的望聞問切手段，對長期密閉環(huán)境下人體的功能和生命活動規(guī)律進(jìn)行探索。這涉及到將來星際探索過程中能否擁有中國特有的醫(yī)學(xué)技術(shù)和經(jīng)驗。

試驗人員

此外，由于這次試驗是國際航天界在如此長時間里首次由不同文化背景的志愿者共同開展，他們還將對密閉環(huán)境和不同文化背景下乘組成員非言語交流等課題進(jìn)行研究。研究員吳斌介紹，人們很多時候的溝通手段是語言，但在長期封閉環(huán)境下，非語言交流會更加突出。這個項目通過在艙里不同時間、不同場景進(jìn)行錄像，并對這些圖像進(jìn)行分析，觀察大家的行為特征有無變化。

白延強說，目前面臨的挑戰(zhàn)是，所有物資和設(shè)備進(jìn)艙后就固定了狀態(tài)，沒有機(jī)會再重新補充或調(diào)整，所以在設(shè)備的可靠性、技術(shù)方法的可靠性上，必須做好充分細(xì)致的準(zhǔn)備。^[1]