空间站任务航天员心理问题及心理支持

Vol. 18No. 268

载人航天

Manned Spaceflight 第18卷第2期2012年2月

空间站任务航天员心理问题及心理支持

王

峻，白延强，秦海波，冯

晶，吴

斌

（中国航天员科研训练中心，北京100094）

摘

要

长期处于太空极端环境对人的心理产生负面影响，严重时可导致人的心理障

碍、行为失调、工作效能降低、并影响飞行任务的圆满完成。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。重点归纳了历年来“和平”号空间站及国际空间站航天员发生的主要心理问题，深入总结分析了心理支持的方式方法及效果，为我国空间站任务航天员心理支持方案的设计提供依据。

关键词航天员；心理问题；心理支持措施；空间站

中图分类号：V527文献标识码：A 文章编号：1674-5825（2012）02-0068-07

1引言

空间站的主要特征之一是航天员可以长期驻留，俄罗斯航天员波利亚科夫创造了连续飞行438d 的纪录。长期的密闭、狭小、隔离及飞行中更大的不确定性，向航天员提出了巨大的心理挑战。虽然飞行前的心理选拔可以帮助挑选更适合任务的人选，然而仍无法完全排除长期飞行期间出现心理障碍的风险，即航天员的心理需求、精神状态、情绪反应、交流角色职责、成功的标准等因素。在与地面环境沟通、

完全不同的太空环境的冲击下，可能会出现适应不良甚至形成心理障碍。公开的文献资料表明，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成功的重要因素之一。

本文综合相关研究文献资料，重点回顾了“和平”号（Mir ）空间站及国际空间站（ISS ）乘组出现的主要心理问题，并对其已采纳的以及还在研究中的心理支持的方法及效果进行了梳理和综合分析，以期为我国空间站工程航天员心理支持方案的设计提供依据。

2空间站任务对航天员心理的影响

综合相关文献资料发现，空间站长期驻留对航天员心理的影响主要表现为以下几个方面：

首先是焦虑、抑郁或心理疲劳等问题。其中一般性的紧张或心理疲劳，航天心理学上统称为无力[1]。无易激怒、活动减少、心率力在早期阶段表现为过敏症、

不齐等，有时这些症状之后会出现心身疾病和睡眠障碍；观察发现，无力往往发生在任务后期，因为此时乘

2]

员的适应能力被过度消耗掉[1，。有报道称，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[3]。

第二是人际关系问题。实质上，人际关系紧张有可能是上述适应不良问题的连锁反应。一方面是乘组内部的人际关系问题，苏联/俄罗斯自1971年第一个空间站———“礼炮”1号以来，几次任务均有人际关系问题的报道，如沉默、冷漠等；苏联/俄罗斯的集体主义教育使航天员会为了整个任务而压抑和彼此的敌意[4]；不同文化背景引起的关系紧张，如“联盟”-6任务中一名来自捷克斯洛伐克的航天员曾报告说

收稿日期：2011－07－15；修回日期：2011－08－09

作者简介：王峻（1968-），女，硕士，副研究员，主要从事航天员心理选拔与心理训练及相关研究工作。E-mail ：junwang [email protected]

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“社会性孤独”；“联盟”-7任务中来自法国的航天员报告说“不自在”等。另一方面，飞行乘组与任务控制人员之间的关系问题，如乘组在工作负荷方面以及乘组活动规范方面与地面控制人员存在分歧、有时乘员会不自觉地将他们自己的问题及他们之间紧张和愤怒转移到地面控制人员身上而出现对立，在“NASA-Mir ”（1995年3月—1998年6月）的任务中，几起事件均导致乘员之间以及乘组与任务控制人员之间的关系紧张[5]。

第三是精神病性问题。长期载人航天飞行任务1981年至1989年期间的航天中发生过精神病问题。

飞机任务后，有34例负面行为征兆和症状的报道；1995年至1998年的“和平”号空间站任务中发生两起精神病性事件[6]。精神病性问题的具体表现为，严重焦虑等适应障碍、紧张性头疼等躯体障碍及衰弱症等，航天飞行任务中还未曾有心境和思维障碍的报道。执行过长期飞行任务的美国航天员曾在轶事焦虑、绝望、中提到衰弱症的表现：不明原因的疲惫、精神过敏、精力难以集中、健忘、头痛、失眠、做噩梦、身体疼痛等。许多俄罗斯航天员在飞行1-2个月后也出现轻度衰弱症[1]。

第四是飞行后心理效应：长期飞行返回地球后，航天员会出现各种心理问题，如美国的女航天员诺瓦克（Novak ）不顾后果地追杀情敌事件，使得NASA 不得不追溯其选拔期间的精神科检查及心理选拔记录，如果这些记录中并没有发现其相关潜在问题，则可能说明长期太空生活对其心理状态造成了负面影

表1

序号[**************]13

响。再如，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[1]。

此外，有研究曾对至少飞行过一次的39名来自俄、美和欧洲的航天员进行了“空间积极效果”的问卷调查，结果是几乎每个人都有对空间生活的正面反应，其中“更加珍惜地球的美好”得分最高，有的还

[7]

提到“珍惜生活中的点滴小事”。

3空间站任务的心理支持措施

俄罗斯专家将航天心理支持定义为：地面为航天员从心理上轻松适应太空工作生活条件、防止出现心理不适而采纳的一套辅助性的和有治疗作用的方法、手段和措施[8]。俄罗斯在飞行前、飞行中和飞行后及时解决航天员心理需求和诊断，它的心理支持“礼炮”6空间站的一次为期96d 的飞行任计划是在

务中首次得到认可，并随后成为长期航天飞行医学保障体系的组成部分。美国这方面则经历几次变迁，先是倾向于重点关注硬件技术条件，再就是依靠心理选拔选出应对机制良好的航天员；后来在出现几起心理行为事件后，又开始重视飞行中的心理支持，“NASA-Mir ”任务中，美国将自己的心理支特别是在

持计划设计得与俄罗斯对“和平”号乘员的心理支持程序一致，以便美、俄航天员在心理健康方面尽可能和谐一致[8]。俄、美在心理支持方面有着一致的目标，即防止飞行乘组的团体作业能力下降。表1是国际“和平”号空间站上的心理支持方法汇总。空间站及

国际空间站及“和平”号空间站的心理支持方法汇总

方式方法

频次

家人和心理保障组通过补给飞船送去的私人包裹

上传母语录音新闻上传文字新闻摘要专门编排的声像节目

上传用于娱乐和休闲的电视录像（如体育、新闻、文化事件）个人喜好的休闲用品，如录像带、书籍、录制的音乐和消遣用软件有权使用航天器携带的业余无线电设备进行娱乐性的业余无线电联络

上传来自亲朋好友的电子邮件

每个乘员均享有与亲友的双向音频-视频私密会面（“私人家庭聚会”）

每个乘员均享有的与心理专家的私密双向音频-视频交流

常规性专业心理支持必要时随机的专业心理干预

飞行任务期间需要时给予来自家人的激励

每天每周至少15min 每周至少10min 每2周一次不定期不定期至少每周一次至少每隔一天不定期不定期

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从表中内容看，空间站任务的心理支持措施可分为如下两大类。

3.1社会性心理支持措施

首先，航天器上提供的休闲设施和节目。“和平”号空间站上装备有音频-视频重放和录制设备、计算机、音像磁带图书库、阅读材料、电脑游戏、吉他、艺术（绘画）作品等[8]。特别是这些音像和绘画库藏必须满足乘员对多样性、新颖性和趣味性的需求，并允许每个乘员选择和开发个性化听、看、读的节目。

第二，提供相关信息以弥补社会接触的不足。国际空间站上通过日常提供对情绪和社交有意义的信息，“从心理角度重新构建”航天乘组的生活环境。具体分为，乘组从无线电和电视广播中接收有关全世界的当前事件的声像报道、有关家人、朋友和同事生活的声音“书信”和报道、流行电视节目和新电影的插曲和一段情节的音乐片段和录像带、媒体的评论“和平”号空间站乘组还能与业余无线电工作等等。

者联络，成为与其他各类人群之间的无线电和视频纽带，并与政治人物（包括世界各地现行发生的事件的当事者）接触[8]。

国际空间站上的航天员还通过笔记本电脑拨打“软电话”，用麦克风和耳机进行交谈；还可以用电子邮件与地球上的亲友联系[3]。

显然，每个航天员在与家庭通信、空闲时间的利用、对其他航天员和地面人员行为的期望值、个性等方面的风格和偏好都不尽相同。信息提供原则如下：

）信息的数量和种类：社会联系、社会支持和（1

与地球上人们交流沟通的锐减，决定了所提供的支持性信息的数量和种类。其中，主要是地面的新闻，

表2

其中对个人和社会比较重大的消息要重点提供。但是，由于空间条件的限制，要求对信息精心挑选，以便支持效果最大化。一般来说，信息的筛选和确定是由心理支持小组根据飞行任务的性质、飞行阶段、航天器上的设备状况、乘员的需求和意愿等具体实施。

（2）不同飞行阶段信息提供策略不同：随着飞行时间的延长，乘员的精神状态、个体与群体间的摩擦、疲劳等因素可导致乘员的感觉、注意和记忆方面的改变，所以，要求信息提供的原则要随着乘组驻守空间站的时间而适时调整。

（3）新奇信息需求：人需要具有新奇的态度来学习新的和不熟悉的东西。有研究证明，这种需要由内在化学机制（提高大脑里的多肽水平）和适应性的生理机制造成。在隔绝环境里，这种新奇需要很可能增强。这对长期飞行中的信息支持提出了更高的要求。

（4）满足个性化信息需求：俄罗斯信息提供时要考虑飞行特定阶段、每个乘员的个性特征及其当前精神状态等条件，以试图影响乘员的情绪状态，确保他们在与外界的联系时的心理舒适度。其中，选拔和训练阶段的心理观察和检查的结果、以及飞行前的问卷调查和访谈结果等，都可作为了解乘员个性化需求的依据。

总之，俄、美的社会性心理支持措施大致分为两大类，一是从地面提供的支持，如经无线通信传输信息，如新闻、电视、广播、与亲友或明星的交流、运输飞船捎去礼物等；二是航天器上提供的支持，如印刷出版物、影音图书馆及乐器等。表2是俄、美社会性心理支持的要素归纳。

俄、美长期航天飞行社会性心理支持体系的要素归纳

地面提供的心理支持

航天器上提供的心理保障

往航天器递送物品

信件报刊杂志特别书籍特殊包裹录音录像节目惊喜物品

措施

影音图书馆印刷出版物、

消遣用软件程序

乐器业余无线电台

信息提供新闻报道国内新闻和工作新闻媒体对飞行任务的报道乘组所提建议的反馈来自地面的话语和声音

电视广播和录像

值得注意事件的现场电视报道

非正式沟通交流经声像设施与家人交谈经声像设施“会晤”朋友及文体明星

业余无线电通信活动

电子邮件

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3.2专业性心理支持的方式方法

俄、美提供的心理专业心理支持措施重点是预防心理障碍和社会心理问题的出现，亦包括相关的干预措施。

（1）专业性心理支持主要是由地面的心理专家提供

一是通过视频或音频的私密天地心理通话，这已是国际空间站维持乘员健康和工作绩效的一个关键措施，既是有效的心理监测手段，也是一种有效的干预手段[13]。具体包括常规性（每两周每个乘员一次的私密通话）和随时性（需要时）两种通话。有关研究发现，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287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[9]。二是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，也是所有航天任务专业心理支持的重要部分。

（2）依托计算机辅助系统的心理状态测评及干预

因为任何心理选拔都无法完全排除长期飞行期间应激情况下出现心理障碍的风险，特别是具有遗传成分的障碍，因此需研制一种全面的心理维护系统，该系统应包含一定的精神病诊断性能，且包括对焦虑反应（如恐怖症）、烦躁不安或抑郁（并可能企图自杀）、行为障碍（包括人际冲突）、记忆和认知障碍等心理问题的预测功能，心理评价是利用计算机系统辅助实现；而心理维护则通过生物反馈技术、虚拟现实技术等人机交互式手段来实现。

国际空间站航天员每月进行一次上飞行认知评价（WinSCAT ）测验，时长11min ~15min，是适合Windows 操作系统的计算机控制的测验[13]。2008年，NASA 的“人类研究计划（HRP ）”和国家航天生物医学研究所（NSBRI ）资助的12项科研项目，研究未来航天探索任务中航天员心理健康及绩效问题[16]。哈佛大学医学院的心理学家詹姆斯·卡特和他的同事正在虚拟空间站（在南极建立的一个虚拟的空间站）上开发一套交互式计算机程序，目的是帮助航天员评估、发现并处理飞行中所遇到的心理问题，教会他们该如何对待消沉和解决与其他航天员之间的矛盾，这项研究得到了在国际空间站、“和平”号空间站以及天空实验室中长期飞行的13位极富经验的

NASA 航天员的帮助[14]。

美国马萨诸塞州综合医院加里·斯特兰曼（Gary Strangman ）的精神病学家正在研发一种便携式、非侵入式脑部扫描仪，可以帮助任务控制人员和医生远程监控航天员的脑部损伤、忧郁症甚至是精神疲劳迹象，因为这些症状会折损航天员进行设备修理工作的能力。此扫描仪的研制已经获得美国国家航天生物医学研究所经费资助，但要最终装载到国际空间站上，仍需克服一些技术难关[15]。此外，还有研究是通过语音的声学特征、以及面部表情的肌肉运动特征来判断航天员的应激情绪状态[12]。

（3）对乘员进行心理社会正反馈

由医学、心理学和工程学专家组成的心理支持小组，共同制定并实施心理支持计划，与地面控制中心各部门的专家保持实时密切的联系。重点是恰当地让乘组知道他们的建议是如何被地面相关机构所采用，如根据他们所观察到的自然灾害、天气条件或地球上的生物情况的报告所采取的行动。除了官方形式的反馈（如来自组织机构的回答、来自行政部门的报告、无线电交谈等），还可采用其它非正式的沟通渠道。这类由心理专家参与设计的活动帮助维护了乘员的心理状态并促进了群体间的正相交互作用。

（4）心理宜居性设计———一项必要的心理支持措施

一个设计精良的生活和工作环境可提高航天员及整个乘组的工作绩效和身心健康，因此，宜居性设计都可被视作心理对抗措施。1987年NASA 首次明确定义的《人-系统整合标准》，目前正在再次修订中，但这些标准已经是解决大量与航天飞行活动有关的人因工程的信息资源和指导方针。这些标准也已被欧洲航天局采用，并成为国际空间站计划的适居设计的依据。如：应避免使用多种不同的颜色，因为这可导致视觉在若干时间后过饱和；只限于小面积使用暗色和很深的颜色，最适宜的做法是限制中等亮度和饱和度颜色的多样化[10]。尽管没有实证研究证据，但有轶事证据表明内部装饰（如颜色、绘画、照片）对长期处于受限和隔离下的人的身心健康可能产生影响。表3是按照优先考虑顺序列举了乘员个人生活空间应具备的主要功能[11]。NASA 和ESA 还规定了个人生活空间的最小尺寸。

72载

人航天第18卷

表3

乘员个人“宿舍”应提供的重要功能（按优先考虑顺序）

顺序内容

1有效隔离外界视线和声音

2睡眠不受干扰的

3个人环境调节（如可调的灯光、温度）4通过音像传输和电子邮件进行私人通信

5穿脱个人衣服6存放个人物品

7个人娱乐（即可使用不占空间的娱乐设备）8个人可调装饰（如屏风上的绘画/照片，可调的灯光颜色）

9

从舱窗向外观景

4心理支持的效果

根据乘员自己的报告及心理监测结果进行不同的心理支持措施效果比较[8]。

（1）社会性心理支持方法的效果：几乎所有乘员都提到工作是飞行期间最好的“心理良药”；空间站最受欢迎的休闲就是交谈、阅读文学作品和看电影或电视广播；如果一个人能有机会设计自己的娱乐活动就更好了；对航天员所做工作的正性反馈，有利于乘员保持一种主观舒适状态并激发其创造性；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，但是如果必须是单向视频，最好能从乘组这边见到地面上的人而不是相反；双向电子邮件及大容量的光盘正趋于成为心理支持的新资源，有些乘员还积极评价了业余无线电和“信息包”形式的交流沟通[8]。此外，航天员们表示，运动除了对身体有利外，也是保持良好心态的一种有效措施；“和平”号模拟研究发现，为航天员补给其喜爱的食品后，其焦虑、总的情绪紊乱及压力明显减轻[13]。然而，如果乘员渐渐变得依赖某一种方式的沟通，其技术方面的故障则可降低其心理支持的效力；如果获得的有关社会动乱的信息，也会导致太空奋斗的愿望降低。

（2）专业心理支持方法的效果：对于长期空间飞行的航天员，标准的心理保障体系对于维护他们正常的心理健康和工作效能是重要的。2008年2月21

日曾在国际空间站工作的航天员在休斯顿举行的欢迎归来的仪式上表达了对心理学家的感谢；由BHP 专家系统编制的欧洲、俄罗斯和美国航天机构统计的原始数据表明，航天员一般是认可私人心理会谈的[13]。一些乘员提到，

飞行前训练获得的自我心理调节技能是重要的心理对抗措施，不仅有助于克服太空生活中的困难，还能有效地解决乘组内部的人际关系紧张[8]。

5对我国空间站工程航天员心理支持的启示

我国空间站工程计划已经实施，制定长期载人飞行的心理支持计划亦提上议事日程，而我国在这方面的技术储备还十分有限。综合美国、俄罗斯在远程心理支持”中的经验教训，结合我国长期载人飞行对心理支持的需求，得到如下启示：

首先，我国未来空间站任务的航天员心理支持体系建设需及早设计，以有效避免临时性和随意性做法所带来的负面效应。

美、俄的做法为我国空间站心理支持方案的设计提供了一个有价值的模型，即空间站任务的心理支持不仅仅是航天心理专业人员的任务，而是由地面指控人员、亲友、社会政要等多方共同参与，涉及饮食起居等多项工程设计，是一个有机、多方位、立体的支持体系，是“地面”作为一个整体向航天员持续提供心理滋养的过程。其中，社会性支持须在心理专业人员的指导下实施，即依据连续、实时的心理评估结果，参照心理学理论和相关研究成果，对支持的实施时机、频率、人员、信息性质等进行核准，以确保支持效果。

我国的心理支持计划需针对空间站任务的特点，结合我国航天员共同的心理特点，在借鉴国外经验的基础上，挖掘我国社会和文化里的有益资源，建立有中国特色的、有效的空间站任务航天员心理支持体系。其中，我国空间站也要将心理宜居性设计纳入体系，为乘员提供足够的个人空间和私密住处，因为没有独处空间以及总有别人在场是长期航天飞行中最不利于心理健康的应激因素。

第二，空间站心理支持的技术装备研制需在人力、时间、经费方面的大量投入，心理测评和自助式心理调适的技术设备研制须先行。

NASA 是在频发心理事件后的近5年内，才开始

“

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资助计算机辅助下的心理测评技术的相关研究，至今还没有成型的成果能够拿来应用。我国要接受这个教训，应在空间站长期运营前充分利用先进的计算机技术，开展包括语音情绪评价技术在内的多通道的客观测评技术的预先研究，逐步建立心理预警系统，提高心理支持的针对性和有效性。

心理活动的私密性使计算机辅助下的、自助式的心理调适技术，很可能会成为空间站长期载人飞行任务中受欢迎的、重要的心理支持手段。如：开发心理舒缓系统来帮助航天员降低焦虑和紧张、通过特定的软件程序制造人际交互的情景，以降低与社会隔离的负效应，改善乘组人际气氛等。

第三，充分开展航天心理学的地基模拟实验研究，诸如狭小隔离等航天模拟环境下的情绪变化规律研究、小组动力学研究等，以探索长期载人飞行心理状态变化规律及其机制，并且为心理测评设备等空间站心理支持技术装备的适用性提供实验验证，最终为我国心理支持方案的制定提供研究依据。

6结束语

我国空间站计划已开始实施，航天员长期在轨驻留不久将成为现实，制定中长期飞行的心理支持方案已提上议事日程。因此，利用地面模拟手段、大力开展心理评价及心理支持与干预措施的预先研究，具必要性和紧迫性。

◇

参考文

献

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［［［

74

载人航天第18卷

Psychological Problems and Support Measures for Astronauts During

Space Station Missions

WANG Jun ，BAI Yanqiang ，QIN Haibo ，FENG Jing ，WU Bin （China Astronaut Research and Training Center ，Beijing 100094，China ）

Abstract ：Long duration working in space extreme environment might have negative psychosocial effects on astronauts, which may

lead to incompetence in performing their tasks successfully. Psychological support has always been one of the most important measures which can maintain the astronauts ’mental-health and their working capabilities in space station. The psychological problems occurred in Mir and ISS are reviewed, and the support measures and their effects are analyzed, which will provide a good reference for the design of the psychological support program for our space station missions.

Keywords:Astronaut ；Psychological Problems ；Support Measures ；Space Station

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（上接第48页）

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6结论

本文阐述了盘绕式伸展臂的组成、展开方式和设计方法，并对其关键几何设计参数、刚度、稳定性进行了分析，提供了伸展臂的设计及其承载力分析方法，为工程应用打下重要基础。

参考文

献

◇

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Design and Analysis of Coilable Mast

ZHANG Wei ，YU Xiao

（Institue of Manned Space System Engineering, CAST ，Beijing 100094）

Abstract ：The elements of coilable mast are introduced, and three methods of deploying control are presented for comparision.

The formula of the relationships among key design parameters is derived from the analysis of coilable mast configuration, including longeron number, batten style, connection manner and material selection. The formula for calculating mechanical properties of deployed mast is acquired through the derivation of mechanical model.

Keywords:Coilable Mast ；Configuration ；Design Parameters ；Mechanical Properties