NEEMO：当NASA在海洋深处准备太空征服 – 深海档案3

在佛罗里达海岸附近，NASA每年都会进行一项独特的实验：将一个团队送入水下模块Aquarius，以模拟太空探险任务的挑战。在这个水下栖息地中与世隔绝，宇航员们在NEEMO任务期间体验完全的隔离，并进行多次潜水，以重现未来登月或火星探险时的条件。 水下实验室Aquarius: 独特的训练中心 自2000年代初以来，NASA已组织了23次NEEMO任务。每次，一个新的团队都会沉浸在Aquarius实验室中数天，其深度超过20米，由佛罗里达国际大学（FIU）管理，位于礁岛群外海。这个模块通过一个漂浮平台连接，以提供电力供应及音频、视频和计算机通讯，并保持与水生环境相同的压力（3巴），可通过连接水下世界的气闸随时进入。 船员们的体验可与空间站相提并论：局限于小空间，无法在没有长时间去饱和的情况下重返地面，并需应对重大的风险。如同Laurent Ballesta及其团队在Gombessa 5远征期间（参见《Plongez！》第22和25期）一样，Aquarius的住户处于氮饱和状态，须采取极端的预防措施。 与太空现实接近的深入训练 2014年，Hervé Stevenin和Thomas Pesquet一样，参与了NEEMO 19任务，他表示：“我们经过训练以应对类似国际空间站的关键紧急情况：减压（洪水）、火灾、空气污染……我们必须随时准备疏散，并在水下的一个钟中等待救援，直到一艘配备减压舱的船到达。风险是真实存在的。我们每个动作都必须严格准确，严格遵循程序。在远离模块的4小时潜水中，最小的错误可能会致命。我们的生命交到伙伴的手中，反之亦然。这种绝对信任培养了船员精神，如同在宇宙飞船上。” 每一天的时间被安排得像国际空间站一样紧凑：CAPCOMs负责与地面的联系，在模块内进行科学实验，并每日根据紧密的时间表安排外部活动（即舱外活动EVA）。 一个开放和动态的培训设施 起初，只有宇航员参与NEEMO，但随着时间的推移，一些专注于舱外活动的工程师和科学家也加入了最近的阶段。宇航员们仍然扮演着重要的角色：他们的经验和反馈能力促进了协议的发展和太空生活准备的改进。 完成任务返回地面的减压过程需要17小时——甚至比从国际空间站返回地球还要长！这种隔离和封闭的体验强化了对太空任务的心理准备。 Hervé Stevenin讲述道：“我们确实被孤立在一个敌对环境中。在水下日夜生活与一次简单的潜水截然不同。一艘支援船定期前来补给，但其余时间我们孤身一人距离海岸4公里。晚上，只有无线电联系地面。当天气恶劣时，船只停泊在港口，我们必须独自度过整个白天。” 从海底准备月球和火星的征服 全规模模拟和测试 NEEMO的主要目标不是模拟在国际空间站的生活，而是在地表上的未来任务中进行研究、设备测试和程序的开发。模块环境成为创新设备、开发技术、行星探索准备协议的试验场。 在舱外活动EVA期间，成员们潜水约4小时，佩戴与空气源连接的头盔，通过脐带供给，并穿着膨胀背心以模拟月球或火星的部分重力。Hervé Stevenin详述道：“我们必须模拟一次火星任务：第一步，在火星的卫星周围零重力条件下——我们需要在自由浮力状态下进行钻探，利用固定系统。然后，在火星上，考虑到火星-地球几分钟的通信延迟进行地质分析。我们改进了程序和自主决策能力，以避免等待回复时的空闲时间。” 计划于2022年的NEEMO 24任务将是阿尔忒弥斯3未来人类返回月球的忠实再现。月球表面舱外活动的设备和程序将在与实际情况尽可能相似的条件下进行测试。欧洲航天局将利用这一机会测试其LESA原型，这是一个多功能运输设备，专为紧急情况下人员撤离而设计。 一个显著的事实：休斯顿中心将负责任务指挥，这将模拟未来月球任务的后勤。 生活与观察：在大海中完全沉浸 一种独特的感官与人类体验 除了丰富而紧凑的科学任务外，Aquarius的日常生活提供了对水下动植物群独特的观察。船员们的环境感知逐渐发生变化，正如Hervé Stevenin所报道的：“开始时，我们透过舷窗观赏大鱼：石斑鱼、鲨鱼、海龟……接着关注较小的动物，以至于浮游生物。逐渐地，我们意识到水下生命循环的极其复杂性，物种间的互动根据时间而变化。长期的浸没使我们有机会观察到这种自然舞蹈的丰富性，远超过普通潜水所能看到的。” 声音的环境也不逊色：泵的振动、阀门的嘎吱声、模块在水流中摇晃、夜晚殖民珊瑚的嘎吱声，这一切使得胶囊给人一种活生生的茧的印象。环境压力的变化甚至伴随海面的状态：“我们能在耳中感知到水的最轻微运动，仅凭压力变化就能猜测地面天气。”他补充道。 对Aquarius模块的强烈联系，以及对其监视和维护的责任，帮助形成了一种“水下母舰”的形象，这如同国际空间站对船员们的保护和重要性。 Comex: 法国工程为太空服务 从海洋根基到太空创新 Comex是一家专注潜水的法国公司，在80年代已参与了Hermès项目。项目中止后，随着Peter Weiss的到来，在2000年代其成立了一个以重返月球为目标的太空部门，这标志着一个新的转折点。 2011年，Comex组织了“海底阿波罗11号行动”，位于马赛附近，宇航员Jean-François Clervoy和Hervé Stevenin参与：两人分别扮演尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林，穿着甘道尔菲潜水服，重现了任务的历史性动作。Hervé Stevenin解释说：“我们证明了可以在水下模拟月球重力，像宇航员那样在月球上移动。”这次测试是欧洲在为月球和火星任务准备部分重力模拟领域的第一步。 月球征服的欧洲合作 在当时的ESA总干事Johann Worner的推动下，2015年起与Comex展开合作，开发适合月球表面复杂条件的设备和程序。重点放在两大优先事项上，依Hervé Stevenin所言，一方面是地质勘探（仪器运输和样品采集），另一方面是舱外活动宇航员的安全以及快速营救困难宇航员的能力。 这一工作的成果是一种多功能运输车原型，能够运送科学设备和受伤宇航员，并将在2022年下一次NEEMO任务中测试。同时，自2019年3月起，Comex为ESA在科隆的所有潜水活动提供合同支持，提供潜水员和技术人员参与NBF水池操作。 本文最初由Margot Harty为《PLONGEZ!》的纸质版撰写，并为网络进行了改编。