一次外星考古挖掘能告诉我们关于太空文化的什么

与挖掘泥土不同,这些研究人员翻阅了数千张照片,以捕捉国际空间站上宇航员的文化。
a female astronaut on the international space station takes a picture of section of the station with equipment
美国宇航局宇航员 Kayla Barron 记录了国际空间站的一个区域,作为考古数据。美国宇航局

挖掘我们留下的物品以揭示故事是考古学家的日常工作。地上的物品和文物可以一窥古代文明甚至现代生活。但是,随着人类 venturing 走出我们的星球,如何在太空中延续考古学呢?考古学家可以回答这个问题的一个游乐场已经存在:国际空间站。

在首次此类考古调查中,国际空间站考古项目 (ISSAP) 的科学家们正在研究 23 岁的实验室和微型社区中的宇航员使用的物理物品。但国际空间站不是您通常使用的凿子和刷子挖掘现场。研究人员没有挖掘证据,而是将国际空间站视为一个档案库,仔细审阅了新旧图片的图书馆。该调查将于本月晚些时候结束数据收集,但一旦公布,其结果将为社会学家和太空历史学家提供一扇窗户,让他们了解太空中的真实生活。

ISSAP 于 2015 年启动,最初旨在向美国宇航局表明,社会科学在星际空间中也占有一席之地。该项目的负责人之一,查普曼大学副教授 Justin Walsh 表示,自成立以来,国际空间站就一直是许多科学研究学科的载体。

他说:“长期太空飞行的社会文化组成部分基本上被搁置了。”“我们设计了一种记录技术,用于收集考古数据以回答考古学问题。”

太空考古学是一个新兴领域,专家们采取了多种方法。科学家们用这个术语来描述人类在太空中的活动,或者以探索太空为目标的人类活动,例如发射设施、天文台或火箭。但根据 Walsh 的说法,ISSAP 主要关注宇航员如何与国际空间站中的物品和空间互动以及改变它们——就像失去或宗教可以塑造环境一样。

加拿大卡尔顿大学历史学硕士生 Chantal Brousseau 曾协助开发了用于该项目收集考古数据的工具。她说:“我们所有的文明都以某种方式被记录下来,无论是口述历史还是书面文件。”“但我们现在还没有关于太空生活的任何记录。”

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住在空间站的生活与住在地球上大不相同。事实上,这个我们社会的小缩影遵循着自己的法律和传统。例如,船员的等级制度会影响团队动力。宇航员抵达空间站后,国际空间站的合作伙伴机构会指定一名船员担任指挥官,负责船上的所有决策。所有宇航员都应该懂英语和俄语,但实际上,流利程度各不相同。

ISSAP 团队还注意到,规则会影响宗教展示品和个人物品的存在。在空间站的美国部分,宗教展示品明显缺失——这与俄罗斯部分形成鲜明对比。但他们有一个已故同事的纪念碑,这通常不包括在公共照片中。

当第一批长期居民于 2000 年抵达空间站时,空间站及其居民的照片常常受到任务可以装载多少胶卷盒的限制。但今天的数码摄影使得宇航员能够建立一个更大的图像存储库。Walsh 说,他们能够使用数十万张图像及其相关元数据来绘制“国际空间站历史上的整个行为和关联图”。

a female astronaut works on an experiment on the ISS
Barron 在日本实验舱 (Kibo) 的第一个 SQuARE 实验采样点上贴了一块胶带。美国宇航局

他们的第一个项目,名为“采样四方组合研究实验”(Sampling Quadrangle Assemblages Research Experiment, SQuARE),使用空间站的六个地点作为样本区域,以直观地评估物品和区域随时间的变化。

研究人员仔细选择了其中五个地点,而宇航员则可以选择最后一个“挖掘”地点。尽管 ISSAP 将在本月晚些时候收集该实验的最终数据,但 Walsh 和他的团队已经能够进行一些初步观察。像日本实验舱 Kibo 这样的区域,宇航员在此进行医学和教育实验,人类活动量较低——宇航员不常去的地方。

与此同时,其他房间,如厨房和 卫生间,人类活动量较大。Walsh 说,确定哪些区域使用最多可以告诉科学家船员的模式,甚至哪些设备使用最多。

尽管如此,关于在太空中进行考古学的挑战,Walsh 说,在某些情况下,研究环境比研究长期已故文明的考古学家更容易,因为他们可以随时询问宇航员周围的环境。

他说:“以前没有人试图系统地记录太空栖息地的物质文化。”

根据 Walsh 的说法,该项目来得正是时候。已有计划在未来十年内退役该空间站。在此之前,了解宇航员如何在这些微观世界中与周围环境——以及彼此——互动,可能有助于为下一代空间站的设计提供信息。

Walsh 说:“我们完全有能力为正在设计和建造太空栖息地的人们提供数据驱动的见解,了解太空栖息地的使用方式。”这些制造商最终可能会将这些数据纳入他们的设计中,这可能会影响我们如何看待和创造外层空间的人类导向结构。

但要做到这一点,Walsh 的团队正与 Chantal Brousseau 等合作者一起研究如何解读这些考古见解。Brousseau 最终创建了一个独立的 Web 应用程序,以帮助记录实验收集的所有信息。

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在修改了一个开放访问的图像标注工具后,她能够修改其代码,创建一个供国际空间站和 ISSAP 团队都可以访问的数据库。最终,ISSAP 的目标是将这些信息转化为遗留数据——例如用于训练计算机模型的公共文件系统——供其他考古学家使用。

Brousseau 说:“当你进行机器学习时,你需要给计算机提供示例,以便它能够学习。”在团队相应地标注和标记国际空间站的图像后,他们能够使用 Brousseau 创建的一个应用程序同步多个图像数据库。“我正在考虑进一步开发它,将其作为一个数据科学工具。”

Walsh 说,随着人类准备进一步探索宇宙,了解我们如何改变环境的基本方面非常重要。他补充说,这个项目不仅仅是为未来的空间站工程师提供一些思考的食物。

这是关于了解我们从哪里来,以及上升的轨迹可能会把我们带到哪里。

新墨西哥州立大学空间考古学教授 Beth O’Leary 说:“我们有义务审视我们技术的发展。”

从考古学的角度来看,研究人员和公众应该记住,地球上的每一种文化都与星星和月亮有着联系。突破传统考古学的界限只是连接彼此的另一种方式。

O’Leary 说:“太空的未来真的是国际化的。”“这就是为什么思考对人类有什么重要需要保留下来,这一点真的很重要。”

 

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Tatyana Woodall

科学特约撰稿人

Tatyana Woodall是Popular Science的常驻撰稿人。她居住在俄亥俄州,对科学技术如何在日常生活中交织在一起非常感兴趣。


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