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長期太空飛行,航天員會心理崩潰嗎?

2022/07/19
導(dǎo)讀
“限制人類探索太空的不是醫(yī)學(xué),而是心理學(xué)”
    7.19
知識分子The Intellectual

“限制人類探索太空的不是醫(yī)學(xué),而是心理學(xué)” | 圖源:pixabay.com


  導(dǎo)  讀

北京時間2022年6月5日,搭載神舟十四號載人飛船發(fā)射取得圓滿成功。陳冬、劉洋、蔡旭哲3名航天員進(jìn)入太空,開啟為期6個月的飛行任務(wù)。隨著載人航天技術(shù)的發(fā)展,迄今為止,全球已有數(shù)百人被送入太空。

在太空飛行的極端環(huán)境中,人需要克服失重、密閉、隔離及空間狹小等因素給身體和心理帶來的負(fù)面影響。從心理學(xué)的角度看,在這種極端環(huán)境下,航天員的心理狀態(tài)、情緒反應(yīng)、人際溝通等方面都有可能出現(xiàn)適應(yīng)不良問題,進(jìn)而影響工作,甚至危及航天任務(wù)的完成和航天員生命安全。歷史上,其他國家就發(fā)生過由于航天員產(chǎn)生嚴(yán)重的心理焦慮而提前返回的情況。因此,關(guān)注航天員的情緒變化、認(rèn)知行為表現(xiàn)和精神健康狀態(tài)十分重要。

撰文 | 王雨丹責(zé)編 | 錢煒

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早在上世紀(jì)80年代,俄羅斯空間生物醫(yī)學(xué)問題專家 Oleg Gazenko 就指出,“限制人類探索太空的不是醫(yī)學(xué),而是心理學(xué)?!?/span> [1]

2018年8月,美國宇航員 Au?ón-Chancellor 乘俄羅斯 “聯(lián)盟MS-09” 載人飛船飛往國際空間站工作期間,在飛船艙壁上鉆了一個直徑約2mm的小洞,造成了嚴(yán)重的漏氣事故。俄方表示,該航天員在太空執(zhí)行任務(wù)期間頸部發(fā)生深靜脈血栓,她因此心理崩潰,伺機(jī)損壞??吭诳臻g站俄飛船,以便讓自己早日返回地球。[2] 實際上,在過去這些年里,已經(jīng)出現(xiàn)了好幾次航天員 “扎漏” 空間站的事故。

圖1 俄羅斯 “聯(lián)盟MS-09” 飛船艙壁上出現(xiàn)的人為鉆孔 | 圖源[2]


在太空飛行的極端環(huán)境中,人需要克服失重、密閉、隔離及空間狹小等因素給身體和心理帶來的負(fù)面影響。從心理學(xué)的角度看,在這種極端環(huán)境下,航天員的心理狀態(tài)、情緒反應(yīng)、人際溝通等方面都有可能出現(xiàn)適應(yīng)不良問題,進(jìn)而影響工作,甚至危及航天任務(wù)的完成和航天員生命安全。因此,關(guān)注航天員的情緒變化、認(rèn)知行為表現(xiàn)和精神健康狀態(tài)十分重要。


情緒不好,太空罷工


北京航空航天大學(xué)心理學(xué)系教授、國際宇航科學(xué)院院士吳瑞林的主要研究方向之一為航天心理學(xué),曾主持過國家載人航天預(yù)研項目。他告訴《知識分子》,從 “神舟” 系列飛船多次的任務(wù)來看,我國航天員的心理素質(zhì)都非常穩(wěn)定,沒有嚴(yán)重的負(fù)面情緒和較大的情緒波動。不過,他表示,“我們目前都是短周期的近地軌道飛行,當(dāng)你想走得更遠(yuǎn)的時候,比如去月球和火星常住,如此漫長的旅途會有很多不確定因素,(航天員)可能就會有比較嚴(yán)重的心理問題?!?因此,他認(rèn)為,航天員的心理健康問題非常重要,是長期在軌和深空探測活動中不可或缺的研究問題。

目前有越來越多關(guān)于長期飛行中心理問題的研究,及類似空間飛行的地面實驗中相關(guān)心理問題的研究,如極地越冬、沙漠生存、洞穴試驗等。俄羅斯航天局和美國航天局通過對在軌飛行航天員的數(shù)據(jù)分析研究表明,心理問題是長期載人飛行中關(guān)系到任務(wù)成功與否的一個關(guān)鍵因素。[1]

在已有的太空飛行中,長時間(>300天)的任務(wù)很少見。長期或長距離太空探索任務(wù)(如火星探測),可能持續(xù)兩三年。在這樣的任務(wù)中,即使是嚴(yán)格篩選出來的最有經(jīng)驗的航天員也會出現(xiàn)適應(yīng)問題和情緒障礙。

例如,上世紀(jì)八十年代,前蘇聯(lián)航天員Lebedev在 “禮炮” 7號空間站執(zhí)行為期211天的任務(wù)期間,就出現(xiàn)了一些典型的抑郁癥狀(易怒、快感缺乏、睡眠障礙等);“禮炮” 6號空間站174天的飛行中航天員出現(xiàn)了軀體障礙的癥狀;參與和平號空間站任務(wù)的7名美國航天員中出現(xiàn)過2起精神病事件 [3,4]……

圖2 科幻電影《地心引力》(Gravity)中,航天員瑞恩·斯通博士在飛船發(fā)生事故后,獨自一人面對寂靜太空中內(nèi)心無限的孤獨和恐懼,在艙內(nèi)情緒失控 | 圖源電影截圖


在太空飛行上,由情緒帶來的嚴(yán)重后果之一便是航天員 “罷工” 事件。

1973年12月,美國空間站 “太空實驗室”(Skylab)的三名航天員宣布罷工一天,理由是覺得NASA給的工作太多,要求適當(dāng)放寬工作安排?!凹词乖诘孛?,我們也不應(yīng)該連續(xù)干85天、每天工作16小時?!?而地面控制人員則對此 “感到震驚和困惑”,表示要求休假是嗜睡和抑郁的跡象。在罷工的這一天里,他們什么工作也沒做,只是一邊聽著音樂,一邊靜靜地欣賞舷窗外的美景。[5]

太空罷工雖不多見,但也并非孤例:阿波羅7號的機(jī)組人員曾因感冒而罷工,拒絕服從地面控制;和平號機(jī)組人員也曾拒絕在兩個月內(nèi)完成第六次太空行走。對太空任務(wù)而言,中長期的情感狀態(tài)障礙如果不能及時發(fā)現(xiàn),可能會影響船員之間的溝通、睡眠質(zhì)量、認(rèn)知和執(zhí)行功能等,從而影響緊急任務(wù)的執(zhí)行。

不過,從歷史上看,宇航員精神障礙的發(fā)生率較低,他們不會一直保持負(fù)面情緒。相比普通人,他們的情緒會更穩(wěn)定,長時間處于太空時所報告的抑郁和焦慮的癥狀也較為罕見:與焦慮相關(guān)的問題每1.2年發(fā)生一次,而抑郁問題每7.2年發(fā)生一次。[4]


太空任務(wù)對航天員的心理影響


航天任務(wù)通常在電離輻射、失重、噪音、隔離、缺氧和晝夜節(jié)律(生物鐘)紊亂等極端環(huán)境下完成,除了健康風(fēng)險外,還會對航天員的心理健康產(chǎn)生長期影響。密閉隔離的環(huán)境、缺少足夠的隱私空間、長期微重力和輻射的影響、人際和文化沖突以及單調(diào)的工作任務(wù)都會增加航天員的孤獨感和無聊感,引起抑郁、焦慮等負(fù)性情緒反應(yīng)。

具體而言,太空任務(wù)(尤其是空間站長期駐留)對航天員的心理健康主要有以下影響 [4,6]

首先是焦慮、抑郁或心理疲勞等問題。一般性的緊張和心理疲勞往往表現(xiàn)為過敏癥、易激怒、活動減少、心率不齊等,之后可能發(fā)展為心身疾病和睡眠障礙。曾有報道顯示,國際空間站上的航天員每天需要對抗的主要心理問題有幽閉恐懼、思鄉(xiāng)等。

第二是人際關(guān)系問題,包括乘組內(nèi)部的人際關(guān)系問題,乘組與地面任務(wù)控制人員之間的關(guān)系問題。蘇聯(lián)/俄羅斯自1971年第一個空間站 “禮炮” 1號以來,幾次任務(wù)均出現(xiàn)了人際關(guān)系問題(如航天員沉默、冷漠等)。在NASA-Mir(1995-1998)的任務(wù)中,也數(shù)次出現(xiàn)成員之間及乘組與地面控制人員之間的關(guān)系緊張。

第三是精神病性問題,具體表現(xiàn)為嚴(yán)重焦慮等適應(yīng)障礙、緊張性頭疼等軀體障礙及衰弱癥等。1981年-1989年間的航天飛機(jī)任務(wù)后,有34例負(fù)面行為征兆和癥狀的報道;1995年-1998年的 “和平” 號空間站任務(wù)中也發(fā)生兩起精神病性事件。美國和俄羅斯的許多航天員也曾在長期執(zhí)飛任務(wù)后出現(xiàn)衰弱癥(疲憊、焦慮、精神過敏、失眠噩夢等)。

最后,不可忽視的還有飛行后的心理效應(yīng)。長期飛行返回地球后,航天員會出現(xiàn)各種心理問題。如美國 “阿波羅” 任務(wù)的航天員布茲·奧爾德林(Buzz Aldrin)在完成登月任務(wù)后不得不接受精神病治療的干預(yù),長期的太空生活對其心理狀態(tài)造成了負(fù)面影響。

誘發(fā)航天員產(chǎn)生這些心理問題的應(yīng)激源(即航天環(huán)境中的刺激因素)分為物理性應(yīng)激源、適居性應(yīng)激源、心理應(yīng)激源和社會人際應(yīng)激源(如下表)[7]。其中,心理和社會人際應(yīng)激問題是航天心理學(xué)的主要研究內(nèi)容,這兩種應(yīng)激源對個體心理產(chǎn)生比較直接的影響,可能引發(fā)航天員情緒改變、適應(yīng)障礙、認(rèn)知功能變化、決策能力降低以及人際關(guān)系緊張、團(tuán)隊凝聚力變化等現(xiàn)象。

表1 航天飛行任務(wù)中的應(yīng)激源示例 | 來源[7]


模擬太空環(huán)境實驗或地面類似環(huán)境中,也發(fā)現(xiàn)長期的隔離會導(dǎo)致精神健康問題。在極地科考活動中,研究人員發(fā)現(xiàn)長時間處于封閉、限制和極端環(huán)境,會引發(fā)心身癥狀、睡眠紊亂、認(rèn)知受損、負(fù)性情緒和人際沖突等問題。這些問題既會影響個體的情緒、認(rèn)知能力和精神健康,也影響航天員之間及其與地面人員間的互動,甚至可能會造成前述給飛船 “鉆孔” 等嚴(yán)重后果。[3]


太空中的心理支持


長期太空任務(wù)中,為保證航天員能有一個相對穩(wěn)定健康的心理狀態(tài),通常有哪些對策?目前的航天心理學(xué)研究一般將應(yīng)對措施分為飛行前準(zhǔn)備、飛行中監(jiān)測和支持以及任務(wù)后重新適應(yīng)三個階段。[1,3,4]

在飛行前準(zhǔn)備階段,要做好航天員選拔和飛行前培訓(xùn)兩項措施,選拔心理與精神狀態(tài)以及人格因素合格的航天員,并進(jìn)行操作、極端環(huán)境生存模擬等訓(xùn)練,為航天員提供心理知識和技能(如應(yīng)對環(huán)境壓力和與機(jī)組人員和地勤人員溝通等問題)。

吳瑞林介紹說,我國的航天員選拔非常嚴(yán)格,心理健康水平、情緒穩(wěn)定性和團(tuán)隊協(xié)同能力這三點是非常重要的心理標(biāo)準(zhǔn)。訓(xùn)練方面,既有知識的訓(xùn)練(如心理健康、心理調(diào)試的知識),也有集體訓(xùn)練。例如,6月16日,為進(jìn)一步提升航天員野外救生技能,鍛煉意志品質(zhì),增強(qiáng)團(tuán)隊協(xié)作和凝聚力,我國第三批18名航天員趕赴巴丹吉林沙漠,開啟為期10天的野外生存訓(xùn)練 [8]。

圖3 航天員赴沙漠開展野外生存訓(xùn)練 | 圖源[8]


在航天任務(wù)中的監(jiān)測和支持階段,需要在空間站及地面遠(yuǎn)程監(jiān)測航天員的心理健康。其中紙質(zhì)心理問卷是最為常見的一種評估研究方式(例如心理狀態(tài)量表和積極消極情感量表)。目前航天飛行環(huán)境中多以計算機(jī)作為平臺對乘組成員進(jìn)行認(rèn)知能力和心理狀態(tài)的測評。此外,視頻和音頻監(jiān)控、私密心理咨詢、與家人朋友視頻連線等方法也是有效的監(jiān)測保障手段。

在任務(wù)結(jié)束后的重新適應(yīng)階段(尤其是在長時間的太空任務(wù)之后),需制定任務(wù)后的重新適應(yīng)措施,來幫航天員重新適應(yīng)返回地面的生活。例如:由訓(xùn)練有素的顧問對機(jī)組人員及其家人進(jìn)行聯(lián)合匯報。

心理支持一直是國際上空間站任務(wù)中維持航天員心理健康、保持其正常工作能力的重要措施之一。據(jù)現(xiàn)有公開的文獻(xiàn)資料,國際上空間站任務(wù)航天員自始至終接受的心理支持無疑是其任務(wù)成功的重要因素之一。[9]

為確保航天任務(wù)的順利完成和航天員身心健康,美國和俄羅斯(前蘇聯(lián))自上世紀(jì)50年代開始了有關(guān)航天員心理問題的研究。研究首先關(guān)注到空間任務(wù)中航天員的績效水平、認(rèn)知能力和情緒的變化。隨著研究的不斷深入,航天員的心理健康狀況和人際溝通問題也受到越來越多的重視。[3]

表2 國際空間站及 “和平” 號空間站上的心理支持方法匯總 | 來源[9]


空間站的心理支持分為社會性和專業(yè)性兩類。社會性心理支持包括航天器上提供的休閑設(shè)施和節(jié)目,如音頻/視頻播放設(shè)備、電腦游戲、音像圖書庫等,并提供相關(guān)信息以彌補(bǔ)社會接觸的不足,具體可以利用無線電和電視廣播等日常提供對情緒和社交有意義的信息,如世界當(dāng)前事件報道、家人朋友的消息、媒體評論等。迄今為止,所有長期航天飛行任務(wù)乘組都承認(rèn),與親友及社會各界名流的非正式溝通非常重要,尤其是雙向視頻交流。

我國早在2016年 “神舟” 十一號上太空的時候,就搭載有基于VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)的心理舒緩系統(tǒng)。我們的航天員也可以隨時和地面聯(lián)系,與親朋好友進(jìn)行音視頻交流,以此來緩解工作壓力,保證心理健康。這是在專業(yè)心理醫(yī)生支持、親情交流、航天員團(tuán)隊溝通等心理支持之外的技術(shù)支持。[10]

專業(yè)性心理支持主要由地面的心理專家提供,除了通過視頻或音頻的私密天地心理通話外,還有飛行前訓(xùn)練的自我心理調(diào)適技能,如自我催眠和心理放松等。2008年2月21日,曾在國際空間站工作的航天員在休斯敦舉行的歡迎儀式上就表達(dá)了對心理學(xué)家的感謝。據(jù)有關(guān)研究,國際空間站運行的前7年中,與心理專家的私密通話共進(jìn)行了200多次,只有極少的私密心理通話因運行原因或乘員的要求而被放棄。


我國航天員心理學(xué)研究進(jìn)展


目前,我國空間站工作計劃已經(jīng)實施,也已經(jīng)把長期載人飛行(如登月計劃和火星探測)的心理支持計劃提上了日程。因此,針對中長期飛行中可能出現(xiàn)的心理問題及其對抗措施的研究將成為我國航天科研人員面臨的考驗與挑戰(zhàn)。

2014年,北京航空航天大學(xué)教授劉紅帶頭建立了 “月宮一號”,這是一個空間基地生命保障人工閉合生態(tài)系統(tǒng),人類生活所必需的物質(zhì)(如氧氣、水和食物)可以在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)再生,為人類提供類似地球生態(tài)環(huán)境的生命保障。當(dāng)年5月,3名志愿者結(jié)束105天密閉生活,“月宮一號” 試驗圓滿完成,標(biāo)志著我國成為繼美國和俄羅斯之后,第三個掌握生物再生生命保障系統(tǒng)核心技術(shù)的國家。[11]

圖4 “月宮一號” 示意圖 | 圖源:北京航空航天大學(xué)


2015年6月,深圳又招募了4位志愿者進(jìn)行為期180天的 “太空生存” 試驗 [12]。這是一個密閉生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)的驗證試驗:在370平方米的密閉循環(huán)艙內(nèi),4名志愿者要完成長期密閉隔離狀態(tài)下人類心理生理變化及相互作用、長期密閉環(huán)境對人體節(jié)律與睡眠規(guī)律影響、長期密閉環(huán)境下睡眠與情緒調(diào)節(jié)干預(yù)等項目。

圖5 4名志愿者完成任務(wù)后出 “艙” | 圖源[12]


此次試驗?zāi)康氖翘剿鞅U厦荛]生態(tài)里人的生存物資自給自足,而研究人在長期密閉環(huán)境中生理和心理的變化,也是此次試驗的重要內(nèi)容之一。試驗中,科研人員要通過各種技術(shù)手段,為志愿者的心理健康保駕護(hù)航。試驗引入了心理專家,在艙外對志愿者進(jìn)行心理疏導(dǎo)。吳瑞林表示,這樣的試驗很重要而且十分必要,“(在載人航天事業(yè)中)我們必須在航天員上天前就積極探索,找尋規(guī)律。”

俄羅斯科學(xué)院生物醫(yī)學(xué)問題研究所早在上世紀(jì)60年代就開始了模擬航天飛行的封閉隔離試驗。在1967年首次開展的為期一年的 “地面星際旅行” 試驗中,還完全沒有 “心理支持” 的概念。之后的多次隔離試驗逐漸開始進(jìn)入研究航天員太空任務(wù)中的心理學(xué)的階段。2000年后,解決更為復(fù)雜的星際飛行中的醫(yī)學(xué)心理問題被提上日程,“火星-500” 項目便因此而生。

“火星-500” 是人類首次模擬火星往返飛行中從飛船發(fā)射、飛向火星、著陸到返回地球的全過程,全程520天的試驗分為三個階段:前250天飛往火星,中間30天登陸火星,最后240天返回地球。試驗從2010年6月3日開始,次年11月5日結(jié)束。[13]

吳瑞林說,目前,全球只有俄羅斯、美國、中國以及歐盟的幾個國家在專門做此類研究,其他國家要么因為沒有載人航天所以幾乎不曾涉足,要么就是研究得十分零散。

他還告訴《知識分子》,雖然從一開始,航天心理學(xué)的研究就被認(rèn)為是在航天醫(yī)學(xué)以及航天員選拔訓(xùn)練中不可缺少的一部分,但這個領(lǐng)域本身就很小眾,涉及的覆蓋面也很小,目前國內(nèi)還沒有對此有太大投入。“中長期在軌飛行的深空探測開始后,航天員的心理健康會是越來越重要的一件事,到那個時候,與(航天)技術(shù)本身相比,這也會是一個不可忽視的部分?!?他指出,雖然中國在這個領(lǐng)域起步晚于美國、俄羅斯等國家,但國際同行一致看好中國專家在這面的貢獻(xiàn),因為隨著中國空間站的正式運行,中國將會有更多的機(jī)會去實驗和探索。

他也在相關(guān)研究論文中提到,目前我國的航天心理學(xué)研究不是很全面,還需要在中長期航天任務(wù)中心理問題、航天員的情緒對認(rèn)知功能變化的影響、中國文化背景對航天團(tuán)隊人際關(guān)系的影響等方面展開研究。[3]

長期太空任務(wù)中航天員的心理問題,是人類征服太空時亟待解決的重要問題。就像 Barbara Woolford 在《載人航天飛行》一書中所說:“從人類能夠出現(xiàn)在太空中開始,經(jīng)歷了復(fù)雜在軌飛行器的設(shè)計,又回到探究人類本身?!?/span>
[1] 


《知識分子》編輯


馬門溪龍巴爾坦星分龍

王雨丹

 參考文獻(xiàn):
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1.王躍,陳善廣,吳斌,羅躍嘉.長期空間飛行任務(wù)中航天員出現(xiàn)的心理問題[J].心理技術(shù)與應(yīng)用,2013(01):40-45.DOI:10.16842/j.cnki.issn2095-5588.2013.01.012.

2.https://meaww.com/did-serena-aunon-chancellor-damage-international-space-station-russia-makes-startling-allegations

3.王雅,吳瑞林,周榮剛.從個體心理到人際互動——航天任務(wù)中的心理學(xué)問題[J].心理科學(xué)進(jìn)展,2014,22(08):1338-1349.

4.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405844022007022

5.Manzey, D., Lorenz, B., & Poljakov, V. (1998). Mental performance in extreme environments: Results from a performance monitoring study during a 438-day spaceflight. Ergonomics, 41(4), 537–559.

6.https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2214552420300870

7.Kanas,N.,&Manzey,D.(2008).SpacePsychologyandPsychiatry(2nded.).ElSegundo:MicrocosmPressandSpringer.

8.https://mp.weixin.qq.com/s/5eP_vFmtkvaPPfbv58Qjgg

9.王峻,白延強(qiáng),秦海波,馮晶,吳斌.空間站任務(wù)航天員心理問題及心理支持[J].載人航天,2012,18(02):68-74.DOI:10.16329/j.cnki.zrht.2012.02.013.

10.https://news.hiavr.com/news/detail/33432.html?type=1

11.http://scitech.people.com.cn/n/2014/0521/c1007-25042808.html

12.https://www.sohu.com/a/121646562_114731

13.第一章 俄羅斯生物醫(yī)學(xué)問題研究所組織實施的火星-500隔離試驗項目簡介[J].載人航天信息,2011,(2):1-4.

制版編輯 | 姜絲鴨



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