大窗户、新鲜水果和定期打电话回家有助于管理国际空间站宇航员的心理健康。 但是，在火星以外的地方执行任务需要一种全新的方法来设计宇宙飞船
1976年，当宇航员报告有一种奇怪的气味时，俄罗斯Salyut-5号空间站上的一个任务被大幅削减。 但一项调查没有发现任何错误，最终，美国宇航局得出结论，这一事件可能是精神健康问题带来的幻觉。
宇航员在压力下被选为冷静的贬低者——巴斯·奥尔德林(Buzz Aldrin)的心率在50年前首次登月时保持在88bpm，这是一个著名的例子——但心理困扰是规划太空活动时的一个重要考虑因素。
1973年，在一次Skylab任务中过度劳累的宇航员关掉了他们的收音机，以便从美国宇航局的命令中得到一天的假期。 航天员Jay Buckey是航天飞机上的一名宇航员，也是研究空间生理学的达特茅斯医学院的教授。
当我们开始计划更长的火星和更远的任务时，考虑心理健康将变得更加重要。 考虑到这一点，空间机构和学者有许多解决方案，从更舒适的室内设计到任务中期的心理健康治疗。
最大的问题之一是隔离和限制，这对士气很难，并可能引发抑郁。 噪音，无聊，缺乏新鲜空气和沉闷的食物没有帮助，而中断的睡眠会导致疲劳。 为了帮助，美国宇航局已经使用活动成像跟踪睡眠-当传感器观察运动-并安装LED照明，以帮助调整昼夜节律。 该机构还鼓励记者，给宇航员一种发泄的方式，而不是挑选与其他船员争论。
除了这些促进精神健康的技术外，太空机构还将重点放在改善食物（包括在国际空间站重新供应时提供新鲜水果），让宇航员携带一些个人物品，并提供来自朋友和家人的大量视频电话，以帮助他们保持在太空中的联系和敏捷。 但并不是所有这些小型飞机都能进行为期三年的火星飞行任务，因此需要做更多的工作来开发航天器的室内设计，并找出如何治疗数百万英里以外的抑郁症。
他说，当1998年布基飞行16天的航天飞机任务时，他与家人举行了电子邮件和视频会议，并进行了心理健康监测，但对未来可能持续多年的火星飞行任务来说，没有什么是考虑的。 他说：“在那次旅行之后，我对需要解决的问题非常感兴趣，这些问题是为了去火星这样的地方执行任务，比如把人送到火星的医疗和生理挑战是什么。”
“一小群人在一个孤立、封闭的环境中呆很长时间是很有挑战性的。” 他说，解决方案的一部分是选择合适的人，组建一个合作良好的团队，但创造一个“有利于良好行为”的环境是有意义的。
在国际空间站上，为了让宇航员开心而做出的关键设计决定之一就是加入了冲天炉。 这是空间站上的宇航员为了个人时间、拍照和观察他们留下的星球而撤退到的一个大圆窗。 空间医学中心助理教授、空间健康翻译研究所的科学家埃马纽埃尔·乌尔奎塔说：“这是一个很大的窗口，可以让宇航员在有空闲时间时放松一下，这是为了行为方面。 “它满足了我们作为人类的需要，让我们觉得我们仍然属于下面的地球。 它是国际空间站上最受欢迎的景点之一。”
更长的任务需要哪些补充，这一点仍有待观察，但作为今年早些时候在麻省理工学院媒体实验室举行的讲习班的一部分正在研究，并跟踪由TRISH资助的项目。 “有很多方面需要考虑，”Urquieta说，但其中一个方面是室内设计。 宇航员可能能够忍受几个星期或几个月的身心不适，但多年的火星任务是另一回事。 “这些任务是完全不同的，”Urquieta说。 我们深信室内设计必须改变，主要是出于行为和心理原因。
材料是一个正在考虑的领域。 Urquieta说：“对于航天器来说，最大的担忧之一就是保持内部的无菌状态——因此没有细菌、真菌、病毒。 从室内设计的角度来看，这使得材料不太好-它们是纯白色的，没有纹理。 通常很平淡。“ 材料正在被创造，是更漂亮和更好的触摸，给空间带来一点潮湿。 还有一些工作，创造织物是无菌的肮脏的虫子，但有助于促进健康的微生物群，所以有益的细菌被带来（更舒适）乘坐。
利用好小空间也是关键.. 火星飞行任务的生活空间将是大约两个集装箱的大小，供四个人在三年内使用-这足以使伦敦或纽约的公寓感到宽敞。 “它很小，”厄奎塔说。 令人欣慰的是，从航天飞机和空间站上学到了如何为人们设计睡眠场所、提供良好的夜间休息以及隐私的经验教训。 科罗拉多大学的助理教授艾莉森·安德森说，目前还不清楚哪种布局是最好的。
设计是用VR和AR进行的，但她说，事实证明，建立一个模型对研究人员更有用。 她说：“迄今为止最大的收获就是个人空间对于长期任务至关重要。” “对个人空间进行隔音是非常重要的。” 她说，宇航员需要一个空间与他们在地球上重要的另一个人聊天，并在某个地方放松。
事实上，可能需要的是媒体实验室空间探索举措的研究专家Maggie Coblentz所说的“中介大气”，这是一种自我调节的工作空间的想法，目的是让用户在任何时候都能准确地得到他们需要的东西，无论是安静的图书馆还是通过虚拟现实在森林中漫步，以清除他们的头脑。 Coblentz说：“我们这个项目转化为一个空间环境，这样我们就可以设计一个工作空间、吊舱甚至娱乐环境，让人们可以进去。”
基本上是视觉效果。 Coblentz指出了另一个名为Spatial Flux的项目，它创建了“时间结构”，它是充气的硅结构，如家具和房间，响应您的身体，并被设计用于空间。 她说：“在零重力环境下，你不能只是躺在背上，把自己裹在床单上，以获得舒适。” “你可能真的需要一个包裹在你周围的结构...创造一种拥抱或舒适的感觉。”
界面设计是另一个考虑因素-想象一下，如果同样的设备令人沮丧和混乱，他们必须花三年的时间使用它们。 Urquieta说：“在这些任务中，他们必须处理的不同接口是至关重要的，但通常不考虑人机工程学，特别是当宇航员将在失重的情况下使用它们时。 “这些相互作用与传统上开发的应用程序有很大不同。
对于火星任务来说，一个严重的挑战是缺乏窗户。 由于太空中的辐射，火星飞行任务将没有窗户，这意味着宇航员没有国际空间站式的冲天炉来放松和观察世界（或世界）的经过。 “想象一下在那里三年没有窗户，”Urquieta说。 “飞机内部的一切都将是完全恒定的——温度、湿度、气味。 不会有微风，不会有自然光。” 当然，内部环境可以改变，白天可以模拟，较冷的温度可以用来发出晚上的信号，并引入气味来提醒宇航员回家的树林或海滩，特别是与VR耳机配对，Urquieta注意到。
虚拟现实是帮助宇航员在更长的空间任务中放松的一个想法。 俄亥俄州立大学的一位研究人员正在研究虚拟现实，特别是与运动相结合，将自然的图像带到船上，以帮助减轻压力和避免抑郁。 虚拟现实也可以用于娱乐，但Coblentz说，甚至还在努力创造特定空间的乐器。 她解释说：“社会互动是有限的，因此我们正在建造许多文物，如太空乐器。” “我们有一个小组，他们设计的仪器只能在零重力状态下工作——乍看起来可能不是以健康为中心，但我们在地球上知道，这些是使我们感觉与我们的星球和彼此有联系的类型。” 这听起来可能有点奇怪，但宇航员经常带着仪器到国际空间站，克里斯·哈德菲尔德在太空中扮演大卫·鲍伊的“太空奇点”是著名的。
这些想法是否奏效还有待观察——在我们派出一艘飞船之前，我们不会真正知道长期飞行任务如何影响宇航员。 Urquieta说：“在宇宙飞船的环境中，有很多非侵入性手段的技术，比如非常特殊的照相机或传感器，能够判断宇航员是否有行为问题。” 佛罗里达理工大学的研究人员正在建造一套太空服，它使用无线传感器不仅监测宇航员的身体状态，而且还监测他们的情绪状态，以便通过调整温度、光照和颜色以及氧气水平来减轻压力或焦虑。
除此之外，如果一名宇航员需要心理健康帮助完成一项长期任务，会发生什么？ Urquieta说：“我们还在开发基于人工智能的医疗决策，使他们能够进行医疗诊断，然后开始治疗。” 与此同时，布基正在研究一个互动系统，以解决抑郁症在任务中期，当数百万英里距离最近的顾问。
有一些方法来近似任务，看看什么是最好的。 模拟的环境，如HERA和HI-SEAS，通过将研究人员包围在一个类似工艺的建筑中几个星期甚至几个月来近似于在太空中的感觉，而研究人员则与南极洲的科学家合作获得反馈。 Urquieta参加了HERA30天，停留在模拟航天器上进行模拟任务，以帮助揭示精神和身体健康的影响。
他在船上幸福的关键是他的个人物品护理包以及与回家的朋友和家人的实时通信-尽管Skype电话在多年的火星任务中是不可用的。 他说：“在这次模拟中，由于我们的任务越来越长，而且他们模拟通信，我们无法举行每周的家庭会议。” “这对我的感觉起了很大的作用。”
但是对于那些较短的任务，无论是地球模拟还是真正的太空旅行，由狭窄的飞船、尴尬的生活区或其他栖息地问题引起的不适更容易忍受。 她说，随着飞行任务的延长，航天器设计的重要性呈指数函数。 在HI-SEAS的六个月任务中，研究人员可以忍受模拟过程中的大部分刺激。 但安德森说，随着时间延长到8到12个月，诸如缺乏隔音设施和没有个人空间等问题已经不能容忍了。
布基强调他的任务很短，所以不适用于国际空间站或未来的火星任务，但宇航员们一直忙于实验。 他说：“人们为了在太空中进行这些实验而努力工作，所以有点压力。” “尽管如此，我们还是玩得很开心，看着窗外真是太棒了，而且我们有一个很好的团队，有很多友谊。”
这是让每个人都在火星上度过一个为期三年的任务的最重要的部分：选择正确的团队并确保他们一起工作得很好。 “你可以从一个好的团队开始，一个设计不好的航天器会引起问题，”安德森说。 “但是如果你从一个不能很好合作的团队开始，飞船就永远不会修复它。”
她补充说：“我们必须把人类送上月球或火星的许多工程问题是可以解决的。 我认为，人的因素和理解如何让人们在这段时间里快乐和健康地工作，这才是真正的未知。”
这篇文章是我们深入研究技术如何改变福祉、幸福和我们居住的空间的系列文章的一部分。
从世界上最幸福的国家的动力到我们日常使用的应用程序，我们正在研究技术和理念如何改变我们的福祉——无论好坏。