长期太空飞行，航天员会心理崩溃吗？

科学

2022-07-19 00:07

7.19

知识分子

The Intellectual

“限制人类探索太空的不是医学，而是心理学” | 图源：pixabay.com

导读

✚

●

○

北京时间2022年6月5日，搭载神舟十四号载人飞船发射取得圆满成功。陈冬、刘洋、蔡旭哲3名航天员进入太空，开启为期6个月的飞行任务。随着载人航天技术的发展，迄今为止，全球已有数百人被送入太空。

在太空飞行的极端环境中，人需要克服失重、密闭、隔离及空间狭小等因素给身体和心理带来的负面影响。从心理学的角度看，在这种极端环境下，航天员的心理状态、情绪反应、人际沟通等方面都有可能出现适应不良问题，进而影响工作，甚至危及航天任务的完成和航天员生命安全。历史上，其他国家就发生过由于航天员产生严重的心理焦虑而提前返回的情况。因此，关注航天员的情绪变化、认知行为表现和精神健康状态十分重要。

撰文 | 王雨丹

责编 | 钱炜

● 　● 　●

早在上世纪80年代，俄罗斯空间生物医学问题专家 Oleg Gazenko 就指出，“限制人类探索太空的不是医学，而是心理学。” [1]

2018年8月，美国宇航员 Auñón-Chancellor 乘俄罗斯 “联盟MS-09” 载人飞船飞往国际空间站工作期间，在飞船舱壁上钻了一个直径约2mm的小洞，造成了严重的漏气事故。俄方表示，该航天员在太空执行任务期间颈部发生深静脉血栓，她因此心理崩溃，伺机损坏停靠在空间站俄飞船，以便让自己早日返回地球。[2] 实际上，在过去这些年里，已经出现了好几次航天员 “扎漏” 空间站的事故。

图1 俄罗斯 “联盟MS-09” 飞船舱壁上出现的人为钻孔 | 图源[2]

在太空飞行的极端环境中，人需要克服失重、密闭、隔离及空间狭小等因素给身体和心理带来的负面影响。从心理学的角度看，在这种极端环境下，航天员的心理状态、情绪反应、人际沟通等方面都有可能出现适应不良问题，进而影响工作，甚至危及航天任务的完成和航天员生命安全。因此，关注航天员的情绪变化、认知行为表现和精神健康状态十分重要。

情绪不好，太空罢工

北京航空航天大学心理学系教授、国际宇航科学院院士吴瑞林的主要研究方向之一为航天心理学，曾主持过国家载人航天预研项目。他告诉《知识分子》，从 “神舟” 系列飞船多次的任务来看，我国航天员的心理素质都非常稳定，没有严重的负面情绪和较大的情绪波动。不过，他表示，“我们目前都是短周期的近地轨道飞行，当你想走得更远的时候，比如去月球和火星常住，如此漫长的旅途会有很多不确定因素，（航天员）可能就会有比较严重的心理问题。” 因此，他认为，航天员的心理健康问题非常重要，是长期在轨和深空探测活动中不可或缺的研究问题。

目前有越来越多关于长期飞行中心理问题的研究，及类似空间飞行的地面实验中相关心理问题的研究，如极地越冬、沙漠生存、洞穴试验等。俄罗斯航天局和美国航天局通过对在轨飞行航天员的数据分析研究表明，心理问题是长期载人飞行中关系到任务成功与否的一个关键因素。[1]

在已有的太空飞行中，长时间（＞300天）的任务很少见。长期或长距离太空探索任务（如火星探测），可能持续两三年。在这样的任务中，即使是严格筛选出来的最有经验的航天员也会出现适应问题和情绪障碍。

例如，上世纪八十年代，前苏联航天员Lebedev在 “礼炮” 7号空间站执行为期211天的任务期间，就出现了一些典型的抑郁症状（易怒、快感缺乏、睡眠障碍等）；“礼炮” 6号空间站174天的飞行中航天员出现了躯体障碍的症状；参与和平号空间站任务的7名美国航天员中出现过2起精神病事件 [3,4]……

图2 科幻电影《地心引力》（Gravity）中，航天员瑞恩·斯通博士在飞船发生事故后，独自一人面对寂静太空中内心无限的孤独和恐惧，在舱内情绪失控 | 图源电影截图

在太空飞行上，由情绪带来的严重后果之一便是航天员 “罢工” 事件。

1973年12月，美国空间站 “太空实验室”（Skylab）的三名航天员宣布罢工一天，理由是觉得NASA给的工作太多，要求适当放宽工作安排。“即使在地面，我们也不应该连续干85天、每天工作16小时。” 而地面控制人员则对此 “感到震惊和困惑”，表示要求休假是嗜睡和抑郁的迹象。在罢工的这一天里，他们什么工作也没做，只是一边听着音乐，一边静静地欣赏舷窗外的美景。[5]

太空罢工虽不多见，但也并非孤例：阿波罗7号的机组人员曾因感冒而罢工，拒绝服从地面控制；和平号机组人员也曾拒绝在两个月内完成第六次太空行走。对太空任务而言，中长期的情感状态障碍如果不能及时发现，可能会影响船员之间的沟通、睡眠质量、认知和执行功能等，从而影响紧急任务的执行。

不过，从历史上看，宇航员精神障碍的发生率较低，他们不会一直保持负面情绪。相比普通人，他们的情绪会更稳定，长时间处于太空时所报告的抑郁和焦虑的症状也较为罕见：与焦虑相关的问题每1.2年发生一次，而抑郁问题每7.2年发生一次。[4]

太空任务对航天员的心理影响

航天任务通常在电离辐射、失重、噪音、隔离、缺氧和昼夜节律（生物钟）紊乱等极端环境下完成，除了健康风险外，还会对航天员的心理健康产生长期影响。密闭隔离的环境、缺少足够的隐私空间、长期微重力和辐射的影响、人际和文化冲突以及单调的工作任务都会增加航天员的孤独感和无聊感，引起抑郁、焦虑等负性情绪反应。

具体而言，太空任务（尤其是空间站长期驻留）对航天员的心理健康主要有以下影响 [4,6]：

首先是焦虑、抑郁或心理疲劳等问题。一般性的紧张和心理疲劳往往表现为过敏症、易激怒、活动减少、心率不齐等，之后可能发展为心身疾病和睡眠障碍。曾有报道显示，国际空间站上的航天员每天需要对抗的主要心理问题有幽闭恐惧、思乡等。

第二是人际关系问题，包括乘组内部的人际关系问题，乘组与地面任务控制人员之间的关系问题。苏联/俄罗斯自1971年第一个空间站 “礼炮” 1号以来，几次任务均出现了人际关系问题（如航天员沉默、冷漠等）。在NASA-Mir（1995-1998）的任务中，也数次出现成员之间及乘组与地面控制人员之间的关系紧张。

第三是精神病性问题，具体表现为严重焦虑等适应障碍、紧张性头疼等躯体障碍及衰弱症等。1981年-1989年间的航天飞机任务后，有34例负面行为征兆和症状的报道；1995年-1998年的 “和平” 号空间站任务中也发生两起精神病性事件。美国和俄罗斯的许多航天员也曾在长期执飞任务后出现衰弱症（疲惫、焦虑、精神过敏、失眠噩梦等）。

最后，不可忽视的还有飞行后的心理效应。长期飞行返回地球后，航天员会出现各种心理问题。如美国 “阿波罗” 任务的航天员布兹·奥尔德林（Buzz Aldrin）在完成登月任务后不得不接受精神病治疗的干预，长期的太空生活对其心理状态造成了负面影响。

诱发航天员产生这些心理问题的应激源（即航天环境中的刺激因素）分为物理性应激源、适居性应激源、心理应激源和社会人际应激源（如下表）[7]。其中，心理和社会人际应激问题是航天心理学的主要研究内容，这两种应激源对个体心理产生比较直接的影响，可能引发航天员情绪改变、适应障碍、认知功能变化、决策能力降低以及人际关系紧张、团队凝聚力变化等现象。

表1 航天飞行任务中的应激源示例 | 来源[7]

模拟太空环境实验或地面类似环境中，也发现长期的隔离会导致精神健康问题。在极地科考活动中，研究人员发现长时间处于封闭、限制和极端环境，会引发心身症状、睡眠紊乱、认知受损、负性情绪和人际冲突等问题。这些问题既会影响个体的情绪、认知能力和精神健康，也影响航天员之间及其与地面人员间的互动，甚至可能会造成前述给飞船 “钻孔” 等严重后果。[3]

太空中的心理支持

长期太空任务中，为保证航天员能有一个相对稳定健康的心理状态，通常有哪些对策？目前的航天心理学研究一般将应对措施分为飞行前准备、飞行中监测和支持以及任务后重新适应三个阶段。[1,3,4]

在飞行前准备阶段，要做好航天员选拔和飞行前培训两项措施，选拔心理与精神状态以及人格因素合格的航天员，并进行操作、极端环境生存模拟等训练，为航天员提供心理知识和技能（如应对环境压力和与机组人员和地勤人员沟通等问题）。

吴瑞林介绍说，我国的航天员选拔非常严格，心理健康水平、情绪稳定性和团队协同能力这三点是非常重要的心理标准。训练方面，既有知识的训练（如心理健康、心理调试的知识），也有集体训练。例如，6月16日，为进一步提升航天员野外救生技能，锻炼意志品质，增强团队协作和凝聚力，我国第三批18名航天员赶赴巴丹吉林沙漠，开启为期10天的野外生存训练 [8]。

图3 航天员赴沙漠开展野外生存训练 | 图源[8]

在航天任务中的监测和支持阶段，需要在空间站及地面远程监测航天员的心理健康。其中纸质心理问卷是最为常见的一种评估研究方式（例如心理状态量表和积极消极情感量表）。目前航天飞行环境中多以计算机作为平台对乘组成员进行认知能力和心理状态的测评。此外，视频和音频监控、私密心理咨询、与家人朋友视频连线等方法也是有效的监测保障手段。

在任务结束后的重新适应阶段（尤其是在长时间的太空任务之后），需制定任务后的重新适应措施，来帮航天员重新适应返回地面的生活。例如：由训练有素的顾问对机组人员及其家人进行联合汇报。

心理支持一直是国际上空间站任务中维持航天员心理健康、保持其正常工作能力的重要措施之一。据现有公开的文献资料，国际上空间站任务航天员自始至终接受的心理支持无疑是其任务成功的重要因素之一。[9]

为确保航天任务的顺利完成和航天员身心健康，美国和俄罗斯（前苏联）自上世纪50年代开始了有关航天员心理问题的研究。研究首先关注到空间任务中航天员的绩效水平、认知能力和情绪的变化。随着研究的不断深入，航天员的心理健康状况和人际沟通问题也受到越来越多的重视。[3]

表2 国际空间站及 “和平” 号空间站上的心理支持方法汇总 | 来源[9]

空间站的心理支持分为社会性和专业性两类。社会性心理支持包括航天器上提供的休闲设施和节目，如音频/视频播放设备、电脑游戏、音像图书库等，并提供相关信息以弥补社会接触的不足，具体可以利用无线电和电视广播等日常提供对情绪和社交有意义的信息，如世界当前事件报道、家人朋友的消息、媒体评论等。迄今为止，所有长期航天飞行任务乘组都承认，与亲友及社会各界名流的非正式沟通非常重要，尤其是双向视频交流。

我国早在2016年 “神舟” 十一号上太空的时候，就搭载有基于VR虚拟现实技术的心理舒缓系统。我们的航天员也可以随时和地面联系，与亲朋好友进行音视频交流，以此来缓解工作压力，保证心理健康。这是在专业心理医生支持、亲情交流、航天员团队沟通等心理支持之外的技术支持。[10]

专业性心理支持主要由地面的心理专家提供，除了通过视频或音频的私密天地心理通话外，还有飞行前训练的自我心理调适技能，如自我催眠和心理放松等。2008年2月21日，曾在国际空间站工作的航天员在休斯敦举行的欢迎仪式上就表达了对心理学家的感谢。据有关研究，国际空间站运行的前7年中，与心理专家的私密通话共进行了200多次，只有极少的私密心理通话因运行原因或乘员的要求而被放弃。

我国航天员心理学研究进展

目前，我国空间站工作计划已经实施，也已经把长期载人飞行（如登月计划和火星探测）的心理支持计划提上了日程。因此，针对中长期飞行中可能出现的心理问题及其对抗措施的研究将成为我国航天科研人员面临的考验与挑战。

2014年，北京航空航天大学教授刘红带头建立了 “月宫一号”，这是一个空间基地生命保障人工闭合生态系统，人类生活所必需的物质（如氧气、水和食物）可以在系统内循环再生，为人类提供类似地球生态环境的生命保障。当年5月，3名志愿者结束105天密闭生活，“月宫一号” 试验圆满完成，标志着我国成为继美国和俄罗斯之后，第三个掌握生物再生生命保障系统核心技术的国家。[11]

图4 “月宫一号” 示意图 | 图源：北京航空航天大学

2015年6月，深圳又招募了4位志愿者进行为期180天的 “太空生存” 试验 [12]。这是一个密闭生态循环系统的验证试验：在370平方米的密闭循环舱内，4名志愿者要完成长期密闭隔离状态下人类心理生理变化及相互作用、长期密闭环境对人体节律与睡眠规律影响、长期密闭环境下睡眠与情绪调节干预等项目。

图5 4名志愿者完成任务后出 “舱” | 图源[12]

此次试验目的是探索保障密闭生态里人的生存物资自给自足，而研究人在长期密闭环境中生理和心理的变化，也是此次试验的重要内容之一。试验中，科研人员要通过各种技术手段，为志愿者的心理健康保驾护航。试验引入了心理专家，在舱外对志愿者进行心理疏导。吴瑞林表示，这样的试验很重要而且十分必要，“（在载人航天事业中）我们必须在航天员上天前就积极探索，找寻规律。”

俄罗斯科学院生物医学问题研究所早在上世纪60年代就开始了模拟航天飞行的封闭隔离试验。在1967年首次开展的为期一年的 “地面星际旅行” 试验中，还完全没有 “心理支持” 的概念。之后的多次隔离试验逐渐开始进入研究航天员太空任务中的心理学的阶段。2000年后，解决更为复杂的星际飞行中的医学心理问题被提上日程，“火星-500” 项目便因此而生。

“火星-500” 是人类首次模拟火星往返飞行中从飞船发射、飞向火星、着陆到返回地球的全过程，全程520天的试验分为三个阶段：前250天飞往火星，中间30天登陆火星，最后240天返回地球。试验从2010年6月3日开始，次年11月5日结束。[13]

吴瑞林说，目前，全球只有俄罗斯、美国、中国以及欧盟的几个国家在专门做此类研究，其他国家要么因为没有载人航天所以几乎不曾涉足，要么就是研究得十分零散。

他还告诉《知识分子》，虽然从一开始，航天心理学的研究就被认为是在航天医学以及航天员选拔训练中不可缺少的一部分，但这个领域本身就很小众，涉及的覆盖面也很小，目前国内还没有对此有太大投入。“中长期在轨飞行的深空探测开始后，航天员的心理健康会是越来越重要的一件事，到那个时候，与（航天）技术本身相比，这也会是一个不可忽视的部分。” 他指出，虽然中国在这个领域起步晚于美国、俄罗斯等国家，但国际同行一致看好中国专家在这面的贡献，因为随着中国空间站的正式运行，中国将会有更多的机会去实验和探索。

他也在相关研究论文中提到，目前我国的航天心理学研究不是很全面，还需要在中长期航天任务中心理问题、航天员的情绪对认知功能变化的影响、中国文化背景对航天团队人际关系的影响等方面展开研究。[3]

长期太空任务中航天员的心理问题，是人类征服太空时亟待解决的重要问题。就像 Barbara Woolford 在《载人航天飞行》一书中所说：“从人类能够出现在太空中开始，经历了复杂在轨飞行器的设计，又回到探究人类本身。” [1]

《知识分子》编辑

马门溪龙巴尔坦星分龙

王雨丹

参考文献：（上下滑动可浏览）

1.王跃,陈善广,吴斌,罗跃嘉.长期空间飞行任务中航天员出现的心理问题[J].心理技术与应用,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，吴瑞林，周荣刚.从个体心理到人际互动——航天任务中的心理学问题[J].心理科学进展，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,白延强,秦海波,冯晶,吴斌.空间站任务航天员心理问题及心理支持[J].载人航天,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.第一章俄罗斯生物医学问题研究所组织实施的火星-500隔离试验项目简介[J].载人航天信息,2011,(2):1-4.

关注《知识分子》视频号

get更多有趣、有料的科普内容

制版编辑 | 姜丝鸭