Psykologin för långvariga rymduppdrag

När det kommer till rymduppdrag tänker vi normalt på utmaningarna när det gäller den tekniska utvecklingen. Men om vi någonsin hoppas kunna skicka ett bemannat uppdrag till Mars, då kommer vi att behöva konfrontera inte bara våra tekniska utan också våra psykologiska begränsningar.

Om du någonsin har undrat vad som krävs för att bli en astronaut, mentalt sett, och om du skulle kunna hålla ut på ett rymduppdrag, då har vi koll på vad som krävs för att håll dig frisk i rymden från extrempsykologiforskaren Nathan Smith från University of Manchester, som har arbetat med psykologiprojekt med NASA och European Space Byrå.

Anpassning till ovanliga miljöer

Människor är anpassningsbara varelser, och alla miljöer kan börja kännas som hemma när vi vant oss vid det. När det kommer till rymduppdrag finns det dock många utmaningar: Inte bara anpassa sig till de fysiska förnimmelserna av minskad gravitation och konstgjord luft, utan också hantera trånga förhållanden. Den internationella rymdstationen (ISS) är relativt rymlig, med besättningsmedlemmar som kan ha en viss grad av personligt utrymme och integritet. Men ett Mars-uppdrag skulle sannolikt vara mycket mer trångt, med människor som bor i mycket nära håll.

“En del av utbildningen för besättningar som ska till dessa platser är att försöka påskynda övergången och anpassningen till miljön. De gör det genom att utveckla hemmets mikrokosmos, säger Smith. Till exempel kommer astronauter att dekorera sina utrymmen med minnen och symboler från hemmet, för att skapa en miljö som speglar dem och deras kultur och som kopplar dem tillbaka till jorden. Detta liknar det som historiskt har gjorts på segelfartyg och andra avlägsna miljöer.

Träning är naturligtvis också viktigt. Astronauter måste träna dagliga uppgifter för att bli bekväma i sin miljö. "Ur ett beteendemässigt perspektiv lär vi människor vad de behöver göra för att anpassa sig till den miljön," sa Smith. Detta gäller särskilt i miljöer med noll gravitation som ISS, som kräver extra tid att anpassa sig till.

Även om cellerna i våra kroppar kan anpassa sig till noll gravitation inom sekunder, det tar mycket längre tid för människor att känna sig bekväma i en sådan miljö, vilket leder till några konstiga upplevelser. "Första natten i rymden när jag höll på att somna insåg jag plötsligt att jag hade tappat koll på mina armar och ben", beskrev en Apollo-astronaut i en NASA-intervju. "För allt mitt sinne kunde säga, var mina lemmar inte där. Men med ett medvetet kommando för en arm eller ett ben att röra sig, dök den omedelbart upp igen - för att försvinna igen när jag slappnade av."

Fysiologi påverkar psykologi

Det finns många sätt som mikrogravitation också påverkar den fysiska kroppen, och det kan vara svårt att ta bort skillnaderna mellan fysiska och psykologiska problem. Astronauter som reser utanför jordens skyddande magnetosfär kan förvänta sig att bli bombarderade med joniserande kosmisk strålning, vilket kan skada DNA och kan orsaka gastrointestinala problem, trötthet och kräkningar. Det finns också ett problem med viktlöshet, orsakad av "rymdsjuka". Det liknar bilsjuka, i som input från ögonen inte matchar känslan av kroppen, och det kan orsaka huvudvärk och illamående.

På samma sätt som bergsbestigare måste hantera höjdsjuka, måste astronauter lära sig att leva och arbeta under förhållanden där de kan känna sig fysiskt sjuka, vilket kan ha stor inverkan på deras humör.

“Det är svårt att koppla bort det fysiologiska och det fysiska, säger Smith. "Det mesta av arbetet vi gör, vi kommer till det ur ett psykologiskt perspektiv, men vi måste ta hänsyn till fysiologin också. Om du får en skada påverkar det ditt humör. Så båda är verkligen viktiga."

Fördelarna med en god måltid

Ett av de mest effektiva sätten att hålla astronauter friska och glada är att se till att de är välnärda. "Mat är ett grundläggande, grundläggande mänskligt behov," sa Smith. "Vi behöver det för att överleva, men det har också en stor psykologisk komponent när det gäller att öka moralen och föra samman team. Att äta tillsammans på kvällen kan vara ett riktigt bra sätt att hålla besättningen sammanhållen och ger lite separation från jobbet.”

Matmontoni, å andra sidan, när astronauter måste äta samma måltider om och om igen, kan vara ganska demoraliserande. Det är därför som "vårdpaketen" med snacks som skickas till ISS är så värdefulla. Astronauterna ombord på rymdstationen kan begära favoritmat skickas till dem på återförsörjningsuppdrag, och det finns en stor efterfrågan på kryddor som ketchup för att göra maten mer välsmakande.

Det finns till och med vissa bevis för att smaker förändras i rymden, på samma sätt som flygplansmat alltid smakar fruktansvärt på grund av den låga luftfuktigheten och lufttrycket när man flyger. I rymden skiftar vätskor i huvudet och orsakar nästäppa vilket kan leda till att maten smakar konstigt. Astronauter föredrar ofta mat som är starkt smaksatt eller kryddig, och många har andra matpreferenser i rymden än de har på jorden.

På ett Mars-uppdrag skulle astronauterna inte kunna försörja sig, så de skulle bara ha maten som de lanserade med, vilket skulle vara ett monotont sätt att äta i månader i taget. Det är därför ett projekt som NASA och andra rymdorganisationer investerar i är att hitta sätt att odla färsk mat i rymden.

Förutom att ge något gott att äta, kan odling av mat ha psykologiska fördelar för astronauter: "En av de verkliga styrkorna med det är att det skapar viss autonomi för besättningen," Smith sa. "De behöver inte bara lita på vad de har. De kan börja odla saker för sig själva och det är verkligen givande." Att ha myndigheten över vilken typ av växt de vill odla är värdefullt i en miljö med begränsade valmöjligheter.

Astronauter i strejk

När astronauter väljs ut för utbildning, letar rymdorganisationer inte bara efter kvalificerade personer som har de färdigheter de behöver. De letar också efter vissa personlighetstyper, som lämpar sig för krävande miljöer. En viktig faktor är i vilken grad astronauterna kommer att följa order från markkontrollen – eftersom astronauterna måste vara självständiga nog att agera på egen hand i vissa situationer, men de måste också vara villiga att följa instruktionerna given.

1973 strejkade den tre man stora besättningen på Skylab-uppdraget under en dag och avbröt kommunikationen med markkontrollen. De klagade på att de hade arbetat för hårt, med arbetsdagar på upp till 16 timmar, så de bestämde sig för att tillbringa dagen med att koppla av. "Vi skulle aldrig arbeta 16 timmar om dagen under 84 dagar i rad på marken, och vi borde inte förväntas göra det här i rymden”, sa Skylab 4:s befälhavare Jerry Carr till NASA: s markkontroll innan han påbörjade 24-timmarsstrejken.

NASA gav efter och gick med på en timmes lediga tid för astronauterna varje dag. Men händelsen drev hem hur lite faktisk direkt kontroll rymdorganisationer har över sina astronauters agerande.

Lärdomar från incidenten "Skylab-myteriet" är att astronauter inte kan arbetas kontinuerligt och att de är i behov av fritid. Nuvarande policy för ISS-astronauter är att de får lite ledigt varje dag och att de få lediga helger. Tack vare förbättrad kommunikationsinfrastruktur kan ISS-astronauter videochatta med sina familjer och använda internet, vilket hjälper till att koppla av under den lediga tiden.

Spänningar mellan besättningar och markkontroll

Skylab-incidenten var ett verkligt exempel på hur spänningar mellan markkontroll och astronauter kan orsaka problem.

"Vi pratar om förskjutning," sade Smith. "Det hänvisar till externiseringen av spänning eller stress från besättningen tillbaka till markkontroll. Du kan se det i kommunikationen mellan de två.” En fråga som Smith beskrev är när markkontrollpersonal är kommunicerar med besättningen och kommer att ge dem massor av information, under antagandet att mer information alltid finns bättre. Men för besättningen kan detta vara frustrerande och överväldigande. De vill bara veta den viktiga information de behöver, och inte mer.

“Det finns en spänningspunkt där, säger Smith. Han jämförde situationen med det militära konceptet "marksanning", där perspektivet för dessa människor på marken skiljer sig från befälhavarnas perspektiv på andra håll. Rymdorganisationer måste stå på en känslig gräns mellan att lyssna på en besättnings perspektiv i rymden och att fatta beslut för deras långsiktiga nytta med all tillgänglig information.

Rymdens existentiella fasa

Om tyngdlöshet, sjukdom, monotoni i maten och att ha ordning och reda inte var tillräckliga källor till stress, finns det också de existentiella effekterna av rymdresor att kämpa med. Vissa astronauter rapporterar att de upplever en djupgående förändring i hur de ser på sig själva och världen efter att ha sett jorden från rymden, i ett fenomen som kallas översiktseffekten.

"Det som verkligen förvånade mig var att [jorden] projicerade en luft av bräcklighet," Apollo 11-astronauten Michael Collins beskrivs. "Och varför, jag vet inte. Jag vet inte i dag. Jag hade en känsla av att det är litet, det är glänsande, det är vackert, det är hemma och det är skört."

Vad som händer psykologiskt sett när människor reser utom synhåll från jorden för första gången, vi vet bara inte. Det verkar troligt att att vara borta från sin hemplanet kan ha några djupgående psykologiska effekter, i det som har nämnts effekten "Jorden ur sikte". Detta måste likna vad tidiga seglare måste ha känt när de letade efter kanten av sjön värld.

"När vi börjar gå djupare in i solsystemet kommer vi någon gång att komma till en punkt där vi inte kan se jorden längre," sa Smith. "Vi vet inte hur folk kommer att reagera på det. Men för vissa människor kan du föreställa dig att det verkligen förvärrar känslor av frånkoppling, hemlängtan, isolering och bävan över att vara i en kapsel som bara är några millimeter tjock.”

Redaktörens rekommendationer

• Se SpaceXs Crew-4-astronauter anlända till ett nytt hem i rymden
• Se hur rymdstationens astronauter gör sig redo för sängen
• NASA-bilder visar SpaceX Crew-4-träning för ISS-uppdrag
• Se NASAs Crew-3-astronauter dela med sig av höjdpunkterna i sitt ISS-uppdrag
• Hur man ser Axiom-1 rymdturister återvända från ISS på lördag