2023 年 1 月，退役空軍軍官塔拉·斯威尼（Tara Sweeney）的飛機降落在南極洲西部的思韋茨冰川上，該冰川面積超過 12 萬平方公里。她帶領一個國際研究小組來到這裡，研究冰川的地質和冰結構，以及冰川融化如何導致海平面上升。但身處地球最南端時，斯威尼一直在惦記著月亮。
目前，斯威尼正在德克薩斯大學埃爾帕索分校攻讀月球地質學博士學位。「這給我的感覺就像是在進行太空探險。所擁有所有這些資源，可以讓你成為一個從事探索和科學研究的人，這真的很了不起。」她說。
這種相似性解釋了為什麼太空科學家要研究生活在南極，和其他偏遠哨站的人們的生理和心理狀態。25 年來，人們一直在探索在另一個星球生存，或者在前往另一個星球的途中，人們的狀態將如何改變。
（來源：AI 生成）
極地探險家在某種程度上類似於登陸外星的太空人。雖然從技術上講，斯威尼並沒有執行任何「模擬太空人」的任務，她的主要目標是對地球進行地質勘探，但她的日子過得和太空探險家的日子差不多。
在 16 天的時間裡，斯威尼和她的同事們住在冰上的帳篷里，他們有一半的時間被迫呆在帳篷里，因為暴風雪讓他們無法出去。在天氣允許的情況下，斯威尼會用雪地摩托往返於營地和現場。她說，有一次她遇到了乳白天空（whiteout）的情況，感覺就像在桌球里不斷前進。
在冰川上，斯威尼總是感到很冷，有時無聊，有時沮喪。但她能意識到自己還活著，並且興致勃勃。她還感覺到了一種與世隔絕的專注。她說：「我有三個目標：成為一名優秀的探險隊隊員，進行優秀的科學研究以及活下去，這就是我要做的全部事情。」
這些都不容易，但這可能比返回埃爾帕索更容易。「我的任務結束了，一切都結束了，」她說，「我該如何處理我所感受到的這些事情呢？」
今年 5 月，她參加了 2023 年模擬太空人（Analog Astronaut Conference）會議，這是一個在相對安全和舒適的地球上模擬長期太空旅行者的聚會。斯威尼在訪問約旦的模擬設施時，了解到該活動。在那裡，她遇到了會議的創始人之一賈斯·普瑞沃（Jas Purewal），他邀請她參加聚會。
會議在生物圈 2 號（Biosphere 2）召開，這是一個位於美國亞利桑那州沙漠中的玻璃鑲板、自給自足的棲息地，類似於早先科幻小說中的太空定居點。建造該設施的部分原因是，為了解人類是否能在敵對星球上創造宜居環境，它是首批建築之一。
會議上的一位發言人表示，自己在俄羅斯莫斯科的一個模擬太空棲息地里呆了 8 個月，她談到了任務結束後的一段時間對她來說是多麼艱難。在會議上，重新融入社會的心理問題成為不斷被提起的話題之一。事實證明，斯威尼並不孤單。
在世界各地，大約有 20 個模擬太空設施收容了自願成為研究對象的人，他們在極地站、沙漠據點，甚至在美國國家航空航天局中心內的封閉棲息地隔離數周或數月。
這些地方旨在模仿人們在火星、月球或長期軌道站上的生活方式。科學家們表示，這樣的研究可以幫助測試醫療和軟體工具，促進室內農業發展，並解決模擬太空人在「任務」結束後遇到的困難，包括和斯威尼同樣的人。
最近，一個研究群體通過制定標準使該領域更加正規化，並讓結果具有可比性；將研究論文收集到一個資料庫中，以便研究人員能夠在以前的工作基礎上進行研究；將科學家、參與者和設施負責人聚集在一起，分享成果和見解。
有了這種凝聚力，一個曾經冷清的研究領域正在提高其知名度，並希望在航天機構中獲得更多的信譽。「我認為這種模擬的價值被低估了，」正在幫助推動此類活動正規化的退役空軍軍官傑尼·黑斯特曼（Jenni Hesterman）說，「很多人認為這只是太空營。」
進入太空需要許多的資源和時間，而模擬太空人設施是一種不需要進行太空任務，就可以進行相關測試的方式。例如，科學家們希望確保工具在太空中能夠正常工作。因此，模擬太空人將測試從太空衣到極端環境醫療設備等各種設備。
研究人員還對太空人在隔離狀態下的表現高度關注。因此，他們有時會通過採集唾液、皮膚、血液、尿液和糞便樣本來跟蹤微生物群變化、壓力水平和免疫反應等特徵。
義大利天主教聖心大學心理學教授弗朗塞斯克·帕格尼尼（Francesco Pagnini）與歐洲和義大利航天機構合作研究了人類的行為和表現，他說，模擬任務「可以讓我們深入了解一個人會如何反應，或者什麼樣的團隊，什麼樣的人的組合，會對特定的挑戰做出反應」。
一些設施由航天機構運營，如美國國家航空航天局的人類探索研究模擬項目（HERA，Human Exploration Research Analog），該項目位於休斯頓的美國國家航空宇航局詹森航天中心內。
該中心還設有一個名為「船員健康與表現探索模擬」（CHAPEA，Crew Health and Performance Exploration Analog）的棲息地，由 3D 列印建造，太空人們將在那裡模擬為期一年的火星任務。它的結構看起來就像是在宇宙里，人工智慧以宜家能買到的東西創造了一個生活空間。
然而，大多數模擬設施都是由私人組織運營的，並接受航天機構、大學研究人員的研究建議，有時還接受普通人遞交的項目申請。
這樣的工作已經進行了幾十年。美國國家航空航天局的第一次官方模擬任務於 1997 年在死亡谷進行，當時四個人花了一周時間扮演火星地質學家。2000 年，非營利機構火星協會（Mars Society），一個太空探索倡導和研究組織，在加拿大努納武特建造了 Flashline 火星北極研究站，不久後在猶他州建造了火星沙漠研究站。美國國家航空航天局的研究人員也使用過這兩種設施。
但這種做法早在這些項目之前就已經存在了，即使術語和永久性設施當時還不存在。在阿波羅時代，太空人常常在亞利桑那州和夏威夷嘗試他們的漫遊車，太空行走和科學技術。
美國國家航空航天局飛行模擬項目的前首席科學家羅尼塔·克倫威爾（Ronita Cromwell）表示，許多設施都位於兩類地方：極端環境和受控環境。前者包括南極或北極研究站，這些研究站往往用於研究睡眠模式和團隊狀態等主題。
後者，封閉的模擬棲息地，主要用於人類行為研究，包括學習認知能力在任務過程中如何變化，或者測試設備，比如幫助太空人在不與任務控制中心溝通的情況下做出決策的軟體。隨著太空人離地球的距離越來越遠，這種獨立性變得愈發必要，因為通信延遲會隨著距離的增加而增加。
在美國國家航空航天局的任務模擬工作中，克倫威爾看到了它們的價值。克倫威爾說：「讓我興奮的是，我們能夠在地面上創造某種太空環境，研究人體的太空變化，無論是心理、認知還是生理變化。」
例如，賓夕法尼亞大學的精神病學研究人員最近發現，隨著任務的進行，HERA 團隊的成員在認知任務上表現更好，比如點擊螢幕上隨機出現的方塊和記住三維物體。
最近，西北大學和德保羅大學的科學家領導的另一項 HERA 研究發現，隨著時間的推移，團隊在一起執行物理任務方面做得更好。但當他們試圖創造性地和智慧地合作完成任務時，比如對給定物體的用途進行儘可能多的頭腦風暴，他們的表現變得更糟了。
這些大腦和行為的變化可以幫助科學家理解在其他偏遠、枯燥、緊張的情景下部署的團隊。帕格尼尼說：「我認為太空心理學也可以用於日常生活的很多場景下。」
在物理方面，最近，一個包括美國國家航空航天局科學家在內的國際團隊利用火星沙漠研究站進行了一項測試，對於模擬太空人是否可以快速學會如何使用一種醫療設備修復骨折，這種設備可以在火星或遠離醫療設施的偏遠地區使用。
對自給自足、可持續生活的調查也揭示了人類如何利用少量資源在地球上生存下去。例如，澳大利亞格里菲斯大學醫學研究人員領導的團隊進行了一項實驗，他們在緊急情況下嘗試從礦物中提取水。
雖然在太空中進行的科學研究通常會受到更多關注，但對包括人類在內的所有系統進行地面測試是必要的，即使這些測試並不吸引人或者為公眾所知。克倫威爾在談到她在美國國家航空航天局模擬項目上的工作時，開玩笑說：「我覺得我手裡握著一個深藏而黑暗的秘密。」
事實上，即使是在相鄰領域工作的人可能也沒有聽說過這個領域。天體物理學家普瑞沃在 2020 年才了解到模擬太空研究。然而，隨著新冠肺炎限制措施的實施，大多數設施已經停止了新的任務。「如果我不能去模擬設施，也許我可以自行組織模擬活動，」普瑞沃說。
在她父母家的後院，一片垂柳和修剪整齊的樹籬旁，她用掃帚柄和帳篷狀的材料建造了一個球形圓頂建築。
普瑞沃在裡面隔離了一周，只有上廁所，還有身著模擬太空衣時才會離開。她與建築外的人設置了 20 分鐘的溝通延遲，食用凍干食物（她開始討厭這些食物了），還吃粉蟲和蝗蟲來獲得昆蟲蛋白質，她比預期的更喜歡昆蟲類食物。
雖然普瑞沃承認她的個人模擬「保真度較低」，但它為更嚴格的研究提供了一個測試機會。到 2021 年，普瑞沃與 SpaceX 民用太空人錫安·普羅科特（Sian Proctor）共同創立了斯威尼參加的模擬太空人大會，以及一個由 1000 多人組成的在線社區。
2022 年 11 月，她還在別人的後院參加了一次模擬任務。他們的任務由火星協會贊助，涉及心理健康、地質研究工具和可持續食品供應的研究。如果他們要去火星生存，所有這些都是必要的。
但他們並沒有前往火星，而是美國猶他州。該設施由火星協會運營，位於一條名為 N Cow Dung Road 的土路的 3.4 英里處。
那裡的景觀看起來很不錯，包括蘑菇狀的岩層，沙粒狀的地面，以及被侵蝕的紅色岩石山丘等。
該設施坐落在一個被山丘包圍的平坦地帶，有一個兩層樓高但直徑只有 26 英尺的圓柱形生活空間。棲息地通過地上「隧道」連接到一個溫室和一個球狀圓頂建築，類似於普瑞沃自己打造的後院，並設有控制中心和實驗室。
2022 年 11 月，普瑞沃帶著一個團隊在那裡呆了兩周，黑斯特曼擔任指揮官。在棲息地里，一名天體生物學學生試圖在船員的食物垃圾中種植可食用的蘑菇。
另一位團隊成員想看看他們是否可以用奶粉和細菌製作酸奶。與此同時，普瑞沃正在試驗一種名為 PARO 的人工智慧機器人伴侶。外表像豎琴海豹寶寶，PARO 通常用於緩解醫療狀況下的壓力。團隊成員與 PARO 互動，並佩戴生物監測帶，測量心率等信息。
任務結束後，他們與其他人進行了交談，並交流了一些問題，比如滅火器過期，缺乏對使用專業技術和生命支持系統的參與者的安全培訓等等。他們諮詢了前飛機事故調查員艾米利·阿波羅尼歐（Emily Apolonio）。
2022 年，她前往夏威夷，住在 HI-SEAS，這是一個 1200 平方英尺的模擬站，位於毛納羅亞火山海拔 8200 英尺處。阿波羅尼歐認為 HI-SEAS 存在可以避免的問題。首先，浴室里只有一個堆肥廁所，任務人員不允許在裡面小便，還有一個小便器，而女性也（被迫）必須使用。
隨著今年 6 月發布的草案，他們希望為參與者改善條件，例如，確保設施遵守建築規範並提供足夠的醫療支持。他們還希望鼓勵模擬參與者遵循研究最佳實踐，以確保結果的嚴謹性。
例如，標準建議，每個任務的研究計劃都必須經過首席研究員和棲息地主任的預先驗證，並且給出研究完成的時間表，如果有人體實驗，還要獲得機構審查委員會的批准。儘管有聯邦或機構撥款的項目無論如何都要經過這些步驟，但形式並不統一。
雖然一些模擬活動已經制定了嚴格的規定來保護參與者，但她從同事那裡聽說的安全問題和包容性差距促使阿波羅尼歐創辦了一家培訓和諮詢公司，名為星際表現實驗室（Interstellar Performance Labs），旨在幫助未來的模擬太空人在執行任務前做好準備。
她還開始與普瑞沃、黑斯特曼等人合作，正在編寫一份名為「空間模擬國際指南和標準」的文件。
這些標準還詳細說明了研究資料庫的創建，將模擬項目的所有記錄（同行評審或其他資料）放在同一個地方。這樣，人們就不需要做重複的工作，除非他們想測試結果的可複製性。他們還可以更好地將自己的研究與航天機構的既定需求聯繫起來，以便更直接地為現實世界提供幫助和相關信息。
作為這一集中化努力的一部分，普瑞沃、阿波羅尼歐、黑斯特曼和同事們還正在進行他們口中的世界上最大的模擬任務。這是一項為期一個月的任務，涉及世界各地至少 10 個獨立的基地，這些基地將共同模擬未來在太空中的大規模合作。
然而，到目前為止，試圖賦予社區凝聚力和連貫性的努力，尚未完全解決模擬生活給許多參與者帶來的麻煩：他們將如何面對任務的結束。阿波羅尼歐在談到自己的經歷時說：「告別模擬任務比參與模擬任務困難得多。」
從 HI-SEAS 項目離開後不久，她和丈夫有一次在街上散步。燈光、噪音對她來說有些令人不適。
「我不知道該看向哪裡，也不知道該去哪裡，」她說，「我似乎沒有任何想法。」當他們在一家餐廳吃晚餐時，服務員遞給她一份菜單，她僵住了。「我必須自己選擇食物，」她突然意識到了這一點。這讓她無所適從，而且，這種感覺並沒有隨著時間的流逝而減弱。
黑斯特曼說，與此同時，很少有其他人了解這種經歷。她繼續說道：「你回家後感到很興奮，迫不及待地想與大家分享這件事。你會告訴每一個人，但也僅限於此，之後你就要回歸到付帳單、割草之類的日常瑣事上。但你仍然想談論它。」
普瑞沃很想念團隊感和有共同目標的感覺，並開始在模擬之外尋找這些感覺。「我需要在日常生活中找到同樣的感覺，」她說，「我們都需要我們的團隊。」
帕格尼尼指出，對任務後經歷的研究很少。2023 年 3 月，他與人合著了一篇由歐洲航天局委託撰寫的綜述論文，旨在概述人類在太空中的行為和表現的研究現狀，包括科學上的空白。
他們的研究發現，關於太空人在「任務後」的反應和應對方式的研究尤其少見，從模擬空間返回現實世界也是如此。
帕格尼尼說，這項研究不僅與模擬或真正的太空人有關。太空中的生命與地球上的生命有相似之處，也包括它所面對的困難。
例如，義大利面對新冠疫情所採取的嚴格限制和長期的封城，就像是去執行一個模擬任務。「當我們走出封鎖階段時，與其他人聯繫變得有點奇怪。」他說。就好像是，在地球上過著正常的生活是很奇怪的一件事。
這種陌生感也會出現在其他經歷中，比如在軍事活動之後回歸家庭生活。美國伊利諾伊大學傳播學教授林尼·科諾布洛馳（Leanne Knobloch）對軍人夫婦進行了一項大規模的重返社會研究，她說：「人們的期望是，家庭一旦團聚，就會從此幸福地生活，這就是為什麼重返社會有時會被忽視的原因。但是，越來越多的研究人員開始認識到，重返社會是一個充滿挑戰的時期，而不全是人們想像中的幸福美滿的結局。」
科諾布洛馳的工作包括提供減輕過渡期障礙的建議，比如讓人們為他們可能經歷的問題做好準備。她說：「如果你已經準備好了，知道自己可能會遇到哪些問題，那麼壓力就不會那麼大了。因為你會意識到它們是正常的。」
例如，阿波羅尼歐的星際表現實驗室已經計劃將「善後」教育納入其中，教育參與者回歸正常生活可能面臨的問題。
當斯威尼離開斯維茨冰川的那一天終於到來時，一架飛機似乎在天邊橫空出現，就好像這個偏遠的前哨基地變成了繁忙的機場。當她離開時，她低頭看著營地，那裡還有一半的隊員。「你可以看到我們的腳印是多麼的渺小。」她說。只是一望無垠的白色空間中的一個斑點。
返回北美後，斯威尼就開始享受與家人在一起的時光。但調整並不容易。她說：「回來後的每一天，我都感覺自己被拽向了不同的方向。」要一起推進許多項目，當導師、演講、做博士研究，她感受到了自己的自我分裂。在南極洲，她更像是一個整體，光滑無棱。
但在 5 月份的模擬太空人大會上，聽說其他人也遇到了類似的調整困難，斯威尼開始感到正常，而且有一個社區可以幫助應對模擬任務後的挑戰。
在新資料庫和標準化措施的幫助下，進一步的研究可能有助於揭示最佳的應對策略，以及成功的團隊成員狀態、壓力創造者和緩解者的關鍵，以及使任務更容易的工具和設計。也許有人會查看資料庫，發現一些科學上的空白，並試圖填補它。
這樣的研究可能會引起斯威尼和其他難以適應日常生活的人的共鳴。她說：「我們必須回去工作，我們必須去回歸家庭，我們想重新開始我們以前從事的項目。但同時，我們需要為剛剛經歷的事情騰出空間，並能夠緩解它帶來的壓力。」
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