美國科學家:22人就可殖民火星,但并非是“強者生存”
殖民火星一直以來是很多科幻作品的主題,在地球之外為人類找到生存繁衍、發展文明的基地,對人類這個物種的未來也是非常重要的議題。
由于火星的地理環境不適合現有的人類居住,登上火星的人們最初必須依靠地球上源源不斷的補給來維持運轉,后面才能逐漸建立起一個小社會。如果將登陸火星的初始人數精簡到最低,成了科學家團隊攻關的課題。
科幻作品中的火星殖民場景
著名計算機與數據科學專家、科幻作者安娜瑪利亞帶領的科研團隊近日公布了一份模擬實驗結論顯示,人類殖民火星最初所需人數的最小規模為22人,并不需要想象中成百上千人的龐大團隊。安娜瑪利亞團隊還認為,和很多影視作品描繪的場景不同,在火星這種陌生且高壓的環境下并非“強者生存”,開朗樂觀、性格隨和的人反而比爭強好勝的人更容易適應環境。有媒體打趣說,看來一直做著“火星夢”的馬斯克并不適合親自登上火星。
此外,美國宇航局(NASA)早在2015年就將6名科學家“關進”模擬火星的封閉環境中,進行了一年的生存實驗。在這次實驗中,科學家們普遍認為精神壓力和無聊才是最大的敵人,而樂觀積極,幫助他人的性格是抵抗壓力最好的方式。
美國科學家:
殖民火星初期
性格隨和的人成功幾率高
安娜瑪利亞是美國喬治梅森大學的一名交叉學科研究者,她除了老本行計算機和數據科學之外,研究主題還涉及天體物理學、經濟學等領域,她對火星殖民問題的研究非常深入。這篇論文指出,人類要在火星建立殖民地必須考慮多個維度的問題:在前期必須解決基本的物理和化學難題,讓人類在火星環境下得以維持呼吸和飲食生存下來;從心理學和社會學角度看,登山火星的團隊必須維持高強度的合作,將工作效率盡量推向極致;在后期還要考慮如何發展經濟,讓火星殖民地不需要永久依賴地球上提供的補給。
NASA公布的“毅力號”用毅力號桅桿相機Mastcam-Z拍攝的火星山丘“圣克魯斯”的照片 圖據IC photo
論文認為,火星上重力環境、空氣成分都和地球上相差非常大,而且十分缺少水分,除了地表極少量的礦物可供開采之外,人類必須在殖民基地內部自給自足。為此,孤立和高壓環境(例如深海潛艇、北極探險科考船、核試驗、作戰軍隊)下團隊如何提高績效表現,是值得借鑒的研究材料。安娜瑪利亞團隊基于很多次的計算機模擬推演(每次模擬的時長都不少于28個地球年)得出了關鍵結論。
該團隊將人的性格劃分成4個基本類型:
神經敏感型:競爭性最強,人際交往中侵略性強,固定流程發生變化時適應有困難。
被動反應型:競爭性總體中等,人際關系中競爭心較強,高度依賴固定流程。
社交活躍型:競爭性中等,外向、需要與人社交,不拘泥于固定流程。
開朗隨和型:競爭性和侵略性最弱,不拘泥于固定流程。
研究發現,由開朗隨和型和社交活躍型兩種性格的人組成團隊時,殖民火星的團隊規模可以被壓縮到22人,如果有神經敏感型的人才加入團隊,則團隊規模將大大增加。這其中的主要原因是,在火星殖民基地這樣的封閉環境里,“每一次爭吵都會讓團隊元氣大傷”。開朗隨和型和社交活躍型的人更善于快速解決分歧,形成合作。而且由于火星和地球的通訊有大幅度延遲,當遇到很多計劃外的情況時,需要團隊成員有非常強的隨機應變的能力。
NASA“模擬火星”實驗參與者:
與人和諧相處是最重要的課題
安娜瑪利亞團隊得出的結論,其實NASA在8年前的一次實驗中,科學家們自己也得出了相似的結論。
2015年,NASA在夏威夷冒納羅亞火山北坡搭建了一個直徑11米、高6米的圓頂屋,作為模擬火星環境的“密封艙”,6名科學家進入艙內執行歷史上耗時最長的一次火星模擬任務,為人類未來太空旅行和火星生活做準備。他們在無法接觸新鮮空氣的“密封艙”中整整生活一年,吃粉狀奶酪、魚罐頭等食物,只能在穿戴全套太空服的情況下才被允許到寸草不生的戶外活動,與外界聯絡僅限電子郵件,而且人為延遲20分鐘。
NASA實驗參與者走出封閉艙讀書休息
NASA專家認為,人類登陸火星的一大挑戰是旅途耗時漫長、活動范圍狹小,導致人際沖突幾乎無法避免,人們無法獲得足夠的休息空間,精神壓力將會直接影響火星旅行時的工作表現。NASA為此進行了為期一年的模擬實驗,實驗參與者除了能放下屬于自己小床和小桌子,幾乎沒有個人隱私空間,整個艙內只要一扇“中號披薩那樣大”的窗戶供6個人分享。
參與實驗的巴辛思韋特表示,他有時感覺“無聊得要命”,而且這種感覺會讓人變得極其敏感、情緒化。“別人發出的一點小噪音,放在平時你根本就不會留意,但在這兒你會生氣地想把他們絆倒在樓梯上。”
同樣參與實驗的德國科學家海尼克也說,由于與世隔絕,他們面臨的“最大敵人之一就是無聊”。“如何與人和諧相處是最重要的課題,你必須要有意愿、有能力適應他人,做出妥協。”
為了克服這些問題,實驗參與者們力爭讓自己忙碌起來排遣無聊,避免因情緒低落影響人際關系。雖然在有限的空間內6位參與者難免發生沖突,但他們也在實驗過程中學習了如何在封閉狹小的空間內與人相處,如何高效地利用時間完成任務。在他們中有人在實驗期間兼職攻讀學位,有人發表了多篇報道文章,還有人學習了烹飪技法。
參與實驗的約翰斯頓表示:“無論是好是壞,你在與世隔絕環境中學到的一切都是寶貴的經驗。”
紅星新聞記者 鄭直
編輯 郭宇 責編 任志江
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