地质岩石©ESA/A Romeo

6个外星实验在地球上重现太空

在地球上最极端的环境中,宇航员们正在试验他们在另一个星球上生活所需的工具、技能和协议。

1

HI-SEAS,美国夏威夷大岛

到夏威夷旅游的人首先想到的不是宇航服。除非你要在夏威夷莫纳罗亚火山的HI-SEAS(夏威夷太空探索模拟和模拟)栖息地度过8个月。

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©Neil Scheibelhut/HI-SEAS/夏威夷大学
Martha Lenio博士收集岩石样本©Neil Scheibelhut/HI-SEAS/夏威夷大学

HI-SEAS让研究人员可以研究人们如何应对长期太空任务(比如前往火星)带来的禁闭、隔离和心理压力。

更现实的是,与任务控制中心的通信有20分钟的延迟,任何进入莫纳罗亚山类似火星环境的人——比如玛莎·莱尼奥博士——都必须穿上宇航服。

不过,现实主义有时也会让位于实用主义,比如当预算限制意味着危险品防护服取代了宇航服,集装箱被用作“机器人补给船”时(见下图)。

©Neil Scheibelhut/HI-SEAS/夏威夷大学
火星上的生命©Neil Scheibelhut/HI-SEAS/夏威夷大学

即便如此,在这些长达一年的任务中吸取的经验教训对有抱负的宇航员来说同样有效。“它教会了我幽默感、强大的沟通技巧和灵活的个性的重要性,”莱尼奥说。

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2

NEEMO,美国佛罗里达州基拉戈

在月球或其他星球上行走,要想再现重力减弱的环境和时间压力是一件很困难的事情。除非是在水下,就像NEEMO(美国宇航局极端环境任务操作)项目中的“潜水员”一样。

每次NEEMO任务都要让6名宇航员从19米的高度下降到水瓶座基地——一个狭窄的37米2在距佛罗里达海岸5.6公里的海底栖息地,体验在一个陌生的空间生活和工作。

深水©NASA Analogs
深水©NASA Analogs

图为2017年6月进行的NEEMO 22任务。该团队正在测试模块化设备运输系统(METS),这是一种四轮推车,包含可互换的工具和仪器,帮助宇航员携带套件在崎岖的地形上。

当你在探索另一个星球时,每一秒都很重要。因此,你带的设备越多,你在那里的时间就越长。

这次为期10天的考察除了对METS进行测试外,还对珊瑚进行了原位分析,并测试了疏散程序。

3.

中国戈壁沙漠C-Space项目

如果中国向火星发射载人任务的长期计划得以实施,中国宇航员的一些训练可能会在这里进行,在C-Space项目的模拟火星基地。不过现在,游客和学生们可以在这里玩。

该设施于2019年4月投入使用,位于甘肃省金昌市外约40公里的戈壁沙漠。

火星逃亡©盖蒂图片社
火星逃亡©盖蒂图片社

它由9个相互连接的模块组成,包括生活区、控制室和模拟气闸,旨在让游客了解在资源有限、生活的方方面面都必须被监控和控制的环境中工作是什么样子的。

该项目是由甘肃官员和金昌星宇宙文化旅游投资公司共同构想的,旨在促进中国贫困地区的旅游业。

但它是与中国航天员中心合作开发的,随着进一步的投资和扩张,它将成为一个官方的航天员训练基地。

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4

Pangaea-X,兰萨罗特岛,加那利群岛

在你找到生命的迹象之前,你必须学会如何寻找它。这是欧洲航天局的盘古- x测试活动——实质上是一次地质实地考察——教会宇航员的关键事情之一。

非洲西北海岸外的兰萨罗特岛是一个理想的地点,因为岩石中的玄武岩和矿物使它可以作为月球和火星的替代品。

当他们在岛上时,宇航员学习如何确定合适的取样地点,测试取样技术,并处理外星球探索的实用性,如与任务控制的通信延迟。

地质岩石©ESA/A Romeo
地质岩石©ESA/A Romeo

图片前景中使用的白色探头是一个显微镜,可以将图像传送到宇航员胸前的平板电脑上。这台平板电脑,或称“电子野外记录本”,记录了这些图像,并将它们提供给基地的科学操作团队,后者可以对可能需要的任何进一步样品提出建议。

该项目已经被证明取得了一定的成功——2017年盘古- x行动的宇航员在兰萨罗特岛的岩石中发现了此前未知的与水相关的矿物,这些矿物可能包含其他行星过去和未来可居住性的线索。

5

ARADS,阿塔卡马沙漠,智利

阿塔卡马沙漠海拔高达4000米。它每年的降雨量平均不到15毫米,并且持续暴露在来自太阳的强烈紫外线下。它是地球上最严酷、最干燥的地方之一,但这里并非没有生命。

就像在火星上一样,岩石和地下也隐藏着微生物,这也是美国宇航局来这里测试寻找它们的方法的原因。

High and dry©NASA/ARADS
High and dry©NASA/ARADS

2016年至2019年,阿塔卡马天体生物学钻探研究(ARADS)项目来到这里测试K-REX2漫游者(上图)。

现有的火星探测车只能从火星表面或下方采集样本,而这个原型车更先进。它配备了一个“智能”钻头,可以调节钻透不同类型地质所需的压力,并从两米深的地方收集样本。

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6

洞穴项目,撒丁岛,意大利

压力会影响性能。你的任务、你的飞船、你和你的机组人员的生命都处于危险之中,太空可能是最紧张的环境。因此,任何未来的宇航员都需要能够在压力下工作。这就是欧洲航天局的CAVES项目的切入点。

地下©ESA
地下©ESA

洞穴是一项为期两周的年度课程,来自世界各地的宇航员通过冒险深入斯洛文尼亚或撒丁岛下面的洞穴,学习如何一起工作,连续在地下呆六天。

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在这样一个封闭的环境中生活和工作考验着每个人的耐心,因为他们要学习导航、使用工具和保持相互安全所需的持续警惕——这些都是太空行走所需的技能。