一项创新研究项目揭示了关于宇航员在国际空间站内艰苦生活的新证据。
宇航员凯拉·巴伦在国际空间站舱内拍照
考古学家已经探索了全球各地的人类文化,那么,为什么不研究一下那个脱离地球表面的独特社区呢?目前,一支团队就在开拓这项史无前例的研究工作,他们的考察对象是:人类在国际空间站内的生活。
这个新项目叫作“采样四边形组合研究实验”(Sampling Quadrangle Assembly Research Experiment,SQuARE),涉及宇航员在整个国际空间站生活区域和工作区域拍摄的上千张照片。过去几十年里,国际空间站内始终有人类居住。20世纪90年代末,国际空间站最早的舱室发射升空时,正好赶上了数字摄影的兴起。这意味着宇航员在记录太空生活时,不再受到胶片的限制,而太空考古学家——是的,就是太空考古学家——也不再只能待在远处,靠猜测做研究。
不过,太空考古学家为了后续分析而协调、整理这些照片,还是第一次。SQuARE的这些照片是在2022年的60多天中拍摄的,内容涵盖了从反重力现象到太空美食的一切。查普曼大学、南加州大学考古学家贾斯汀 · 沃尔什(Justin Walsh)认为,这类照片对社会科学研究人员非常有用,因为他们迫切希望了解人类要如何使用太空环境中有限的工具和材料。“如果我们能把这些信息收集到一个数据库中——获取照片中人物、地点和物件的相关信息——那么我们就真的可以开始追踪人类在太空中的行为模式以及人类与太空物件之间的联系了。”沃尔什在2022年俄勒冈州波特兰市举行的一次美国考古学会会议上展示了其团队的初步发现。
与沃尔什共同领导SQuARE研究的澳大利亚弗林德斯大学考古学家爱丽丝 · 戈尔曼(Alice Gorman)表示,她想了解的主要内容是:“这样一个隔绝于地球环境的小型社区会产生哪些社会学层面上的后果?如果剥去像引力这样基本的东西,人类会做出怎样的行为?”
当代考古学的研究方法之一是从人类使用的物件和建筑空间推断他们的社交世界,从而深刻认识他们的日常生活,最后得到的洞见甚至是当事人本人都没有意识到的。科学家认为,考古学与人类学密切相关,甚至可以算是人类学的一部分——但人类学的研究方法更多依赖于观察和访谈。然而,访谈只能反映部分事实。心理学家几十年前就知道,人类对自身行为的判断能力很差。记忆会有偏差,目击者的证言也可能不准确。
宇航员托马斯·马什伯恩(Thomas Marshburn)拿着一把刻度尺和色彩校正图——这两件是SQuARE项目的关键工具——当然还有一台相机
戈尔曼说:“我们感兴趣的是人们在描述自己生活时遗忘的、甚至是压根不会想到的事情。我们的方法是,让你看到他们真的做了什么,而不仅仅是他们说他们做了什么。这正是考古记录能告诉我们的信息。”
国际空间站的记录内容包括各类工具、研究设备、食品袋、清洁用品和其他日常用品。SQuARE研究团队请美国宇航局和欧洲空间局的宇航员在2022年1月21日至3月21日期间每天拍摄照片,从而获取了上述物件的图像——用戈尔曼的话说,这种方法可以叫“替代挖掘”。宇航员凯拉 · 巴伦(Kayla Barron)、马蒂亚斯 · 毛雷尔(Matthias Maurer)等人在空间站内的6个位置拍摄了照片,包括厨房桌子、右舷工作站、美国实验舱的左舷,以及厕所对面的墙。每张照片都捕捉到了大约1平方米的区域,角落用胶带标记出来。宇航员借助色彩校正图(用于纠正数字图像)和刻度尺拍摄照片。在收集了358张照片后,这个考古团队就开始了漫长的梳理过程,标记出有使用痕迹的物体以及每张照片中都在同一位置的物件(这表明它们几乎从没有被使用过)。
沃尔什在讲话中概述了他们最初得到的一些观察结论。特别是,他们记录了宇航员如何通过将物体附着在固体表面(必要时得用上天花板)来设置“重力替代物”,以确保它们不会飘走。这些替代物包括魔术贴、保护套、保鲜袋、夹子和钳子。例如,在一张照片中,他们注意到有宇航员用魔术贴把平板电脑固定在墙上的设备臂上,这样他们就可以一边吃饭一边看电子书了。这些考古学家还注意到图像中有一些地方曾经贴过魔术贴但后来揭走了,因而留下了黏稠的残留物。
在厨房里,宇航员留下了关于他们喜欢吃什么和不喜欢吃什么的线索。一些食物袋很脏,表明他们经常使用。但那瓶辣椒酱好像都没有拆封,一根巧克力棒虽然拆开了包装,但似乎吃了好一阵才吃完。沃尔什说,他们发现空间站里的糖果数量惊人,证明宇航员也有和普通人一样的喜好。其他受到宇航员青睐的食物还有:蜂蜜、新鲜水果和糖霜。研究人员后来还得知,俄罗斯宇航员彼得 · 杜布洛夫(Pyotr Dubrov)的生日蛋糕就是用这些材料做的。
宇航员在空间站中用的最多的物件之一是薄荷糖。红白相间的包装盒总是出现在不同位置,明显是每天都有使用。显然,宇航员和大家一样,都不希望自己有口臭。
在研究国际空间站之前,沃尔什钻研的是古希腊考古学,非常关心文化遗产保护事宜——毕竟,文物和艺术品可能会被劫掠,各类遗址也可能会受到气候变化的威胁。国际空间站这个稀有而偏远的社区,汇集了来自美国、俄罗斯等国家的宇航员。它也很脆弱,但脆弱的方式与传统文化遗产不同。国际空间站与诸多太空垃圾(时速超过2.7万千米)共处一条轨道,而且寿命有限。它很可能会在2030年退役,届时,美国宇航局大概会派遣一艘太空拖船,将国际空间站拽入海洋中坠毁。因此,科学家需要在所有证据烧毁或消失在大海中之前,尽快收集自己需要的研究材料。未来上天的私人空间站可未必有这么高的研究透明度了。
宇航员在国际空间站“和谐”舱中拍摄的一张SQuARE照片,展示的是右舷工作站桌子旁的墙壁
自20世纪70年代以来,美国宇航局等航天机构雇用了具有各类科学背景的宇航员,但最多的还是在物理学领域。沃尔什指出,拥有社会科学学位且希望在这一领域一展拳脚的宇航员往往不受待见,但他认为美国宇航局也同样需要这类宇航员。沃尔什表示:“招募宇航员不仅仅是为了国际空间站,还为了月球任务和可能长达三年的火星往返任务。如果你要把人放在金属容器里,然后把他们送到那么远的地方,就应该研究社会和文化因素在如此漫长的任务周期内可能会产生何种影响。”
当代考古学可以说始于亚利桑那州考古学家威廉 · 拉特杰(William Rathje)的工作。他的团队在“图森垃圾项目”中采访了许多居民,询问他们的饮食习惯。接着又在城市垃圾场中挑出了这些受访居民扔掉的垃圾,从而知晓他们实际吃哪些类型的食物,浪费哪些食物,以及会回收哪些食物。两相比较就能知道受访居民自我评价与实际行动间的差异。康涅狄格学院考古学家安东尼 · 格雷西(Anthony Graesch)说:“三四十年后,这个项目仍然算得上当代考古学概念的试金石。我们借此思考环境挑战、消费问题,思考如何把这些问题同我们用过的物件联系起来,又如何通过它们表达自身身份——这些都是我们过去一直在探索但没能得到理想结果的东西。”
SQuARE启发了不少项目,比如一项关于便携式收音机如何在美国传播的研究,还有一项关注美国、墨西哥边境无证移民携带和丢弃物体的项目。而格雷西则曾经在2022年的一次考古学会议上展示他本人的研究成果,主题是人们去世时留在家中的物品。
伦敦大学学院考古学家维克多 · 布赫利(Victor Buchli)研究太空碎片以及人类与低地球轨道“互动”的其他方面。他没有参与SQuARE项目,但对这个项目给予了高度评价。他说:“从本质上说,沃尔什和戈尔曼用的是人类学中久经考验的技术——样方调查——并借助胶带和摄像机,使这种方法适应了空间站的环境。这是一种极为优雅的干预措施,体现了宇航员无与伦比的独创性。他们是伟大的艺术家,他们知道如何以创新的方式把这些东西拼凑起来。”
由于SQuARE项目得到了大量关注,沃尔什和戈尔曼在去年秋天成立了一家名为“砖砌月亮”的咨询公司。他俩通过这家公司为蓝色起源和公理等私人航天公司提供建议。为了建造下一代空间站,这些公司正在积极寻找NASA和私人资助者的投资。自国际空间站建成以来,情况已经发生了很大的变化,所以设计师必须学习如何把下一代空间站造得更高效、更舒适。
太空建筑设计师兼研究员弗雷德 · 沙尔曼(Fred Scharmen)正在与“砖砌月亮”咨询公司的两位创立者合作。沙尔曼说,国际空间站要保障数十年的宇航员生活,当初设计时肯定遇到了不小的挑战。我们现在也确实可以看到它的老化过程和使用方式。下一个挑战当然就是设计国际空间站的继任者。它一定会用上最前沿的科技成果,具备众多功能。除此之外,设计师必须考虑如何让下一代空间站适应太空居民的社会和文化生活。“这是在畅想未来,”沙尔曼说,“这几乎是科幻小说里才会出现的问题:30年后,人们会用这些东西做什么?”
资料来源 Wired
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本文作者拉明·斯基巴(Ramin Skibba)是《连线》杂志作者,写作领域广泛,包括太空科学家、太空环保主义、太空政治、太空冲突、太空工业等