振动接触器:防止宇航员在太空中"迷失方向"的全新可穿戴技术

振动接触器:防止宇航员在太空中"迷失方向"的全新可穿戴技术科学家们现在已经开发出了名为振动接触器的可穿戴设备,结合专门的训练,可以提高人们对抗空间迷失的能力,当宇航员的感知不再可靠时,可以帮助他们纠正自己的方向。天空不再是极限,但飞行是危险的。在离开地球表面时,我们失去了许多定位所需的线索,而这种空间迷失可能是致命的。宇航员通常需要接受强化训练来防止这种情况。不过,科学家们现在发现,通过振动来提供方向提示的可穿戴设备可能会大大提高这种训练的效果,使太空飞行变得稍微安全一些。《生理学前沿》(FrontiersinPhysiology)杂志文章的第一作者、美国布兰迪斯大学的维维卡南德-P-维马尔博士说:"长时间的太空飞行会造成许多生理和心理压力,这将使宇航员非常容易出现空间迷失。"当宇航员迷失方向时,他们将无法再依靠自己的内部传感器,而这些传感器是他们一生所依赖的。模拟太空飞行中使用了感官剥夺和多轴旋转装置来测试他们的振动接触器,因此参与者通常依赖的感官失去了作用。振动接触器能否纠正参与者从前庭系统接收到的误导性提示,能否训练参与者信任振动接触器?研究人员招募了30名参与者,其中10人接受了在旋转装置中保持平衡的训练,10人接受了振动接触器的训练,其余10人同时接受了这两种训练。所有参与者都观看了旋转装置的视频,并了解了它的工作原理:像倒立钟摆一样移动,直到到达碰撞边界,除非坐在装置中的人用操纵杆控制装置使其稳定。对接受训练的参与者进行的额外训练包括,引导参与者脱离前庭感知,依靠振动接触器而不是自然重力提示。这些任务包括寻找隐藏的非直立平衡点,这就意味着参与者必须忽略自己想要直立的愿望,而将注意力集中在振动触觉上。所有参与者都戴上了眼罩、耳塞和白噪音。带振动器的参与者每只手臂上绑有四个振动器,当他们偏离平衡点时,振动器就会发出提示。每位参与者都参加了40次试验,目的是让旋转装置尽可能靠近平衡点。在一半的试验中,旋转装置在垂直滚动平面上运行。这被认为是一种地球模拟,因为参与者可以利用其自然重力线索来确定方向。后半部分是模拟太空飞行,旋转装置在水平滚动平面上运行,在这个平面上,重力线索不再起作用。每组试验结束后,参与者都要对自己的迷失方向感和对振动接触器的信任程度进行评分。科学家们通过观察他们坠落的频率以及他们控制平衡的能力来衡量他们是否成功。在模拟太空飞行中,所有小组最初都会迷失方向。科学家们预料到了这一点,因为参与者无法依赖他们通常使用的自然重力提示。几乎所有的参与者都表示他们信任振动触动器,但他们也表示由于内部线索与振动触动器之间的冲突而产生了困惑。佩戴振动传感器的学员的表现仍然优于只接受培训的学员。只接受培训的组别失败的频率更高,在平衡点附近移动的次数更多,意外失稳的次数也更多。不过,接受培训确实有帮助。随着试验的继续,同时接受培训和振动器的一组表现最好。不过,即使接受了训练,参与者的表现也不如在地球模拟试验中那么出色。他们可能需要更多的时间来整合振动接触器的提示,或者振动接触器发出的震动没有给出足够强烈的危险信号。维玛尔说:"飞行员对这个外部设备的认知信任很可能是不够的。"相反,这种信任必须是更深层次的,几乎是亚认知层面的。要做到这一点,需要进行专门的培训。"科学家们说,如果这些传感器在更广泛的试验中取得成功,那么它们在太空飞行中可能会有很多应用--从帮助宇航员在行星表面安全着陆,到支持他们在太空飞行器外移动。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1394589.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1394589.htm

相关推荐

封面图片

NASA称宇航员在太空中应获得“强化饮食”

NASA称宇航员在太空中应获得“强化饮食”长期太空飞行会影响人类健康,而飞行器的大小和能源限制使能带上的负荷有限。宇航员吃的食物或许能缓解一些空间飞行中的负面健康变化,但食物终究受到质量、体积、保质期和储藏需求的限制。研究团队此次分析了食用两种饮食对16人(10名男性、6名女性)的影响。在地球上的4个封闭舱中,各有4人参与了为期45天的任务。舱室的设计模拟封闭的太空飞行环境,以及在这些条件下存储不同食品的实操性。参与者食用“强化饮食”或标准饮食。前者包括增加更多份、更多样的水果蔬菜,以及更多鱼肉和omega-3脂肪酸。标准太空食品目前用于国际空间站,尽管它符合大多数要求,但科学家提出它可以加入来自更多水果和蔬菜的食物和更多omega-3脂肪酸。“强化饮食”提供了每日超过6份水果和蔬菜,每周2—3份鱼,以及其他健康食品。所有的食品都是耐储藏的,这是支持当前空间任务中室温、扩大储存条件的要求。为模拟真实空间飞行条件,这些食物在每次任务开始前储藏在舱室中。参与者在任务过程中提供了唾液、尿液、血液和粪便样本,并完成认知评估任务。团队发现,食用加强太空饮食的人胆固醇水平更低、皮质醇水平更低(表明压力更低),有更好的认知速度、准确度和注意力,与食用标准饮食的人相比有更稳定的微生物组。研究人员总结说,“强化太空饮食”对个体有明显的健康和表现益处,或对宇航员有益,即使在短期太空任务中也是如此。虽然还需要进一步研究来评估太空中的健康饮食,这些发现或有助于指导未来太空探索任务中食物来源的优先级。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1336557.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1336557.htm

封面图片

零重力疼痛:宇航员体验"太空头痛"

零重力疼痛:宇航员体验"太空头痛"研究报告的作者、荷兰莱顿大学医学中心的W.P.J.vanOosterhout博士说:"太空飞行造成的重力变化会影响身体许多部位的功能,包括大脑。"影响平衡和姿势的前庭系统必须适应在没有正常重力的情况下预期接收到的信号与实际接收到的信号之间的冲突。这可能会在第一周导致太空晕动病,其中头痛是最常见的症状。我们的研究表明,在太空飞行的后期也会出现头痛,这可能与头骨内压力增加有关"。这项研究涉及来自欧洲航天局、美国国家航空航天局(NASA)和日本宇宙航空研究开发机构的24名宇航员。从2011年11月到2018年6月,他们被派往国际空间站进行长达26周的考察。在研究之前,有九名宇航员表示从未有过头痛,有三名宇航员在过去一年中曾出现过影响日常活动的头痛。他们中没有人有反复头痛的病史,也从未被诊断出患有偏头痛。在所有参与者总共3596天的太空生活中,有22名宇航员经历了一次或多次头痛。宇航员在飞行前完成了健康检查和有关头痛病史的问卷调查。在太空飞行期间,宇航员在太空站停留的头七天每天填写一份问卷,之后每周填写一份问卷。宇航员在飞行中报告了378次头痛。研究人员发现,92%的宇航员在飞行过程中会感到头痛,而在飞行前仅有38%的宇航员会感到头痛。在所有头痛中,170例(占90%)为紧张型头痛,19例(占10%)为偏头痛。结论和研究意义研究人员还发现,在太空飞行的第一周,头痛的强度更高,更有可能是偏头痛。在此期间,21名宇航员出现过一次或多次头痛,共计51次。在这51次头痛中,39次被认为是紧张型头痛,12次类似偏头痛或可能是偏头痛。在返回地球后的三个月里,没有一名宇航员报告有任何头痛症状。VanOosterhout说:"还需要进一步的研究来揭示太空头痛的根本原因,并探索这些发现如何为地球上发生的头痛提供启示。此外,还需要开发更有效的疗法来对付太空头痛,因为对许多宇航员来说,这是太空飞行期间的一个主要问题。"这项研究并不能证明进入太空会导致头痛,它只是显示了一种关联。研究的局限性在于,宇航员报告的是自己的症状,因此他们可能无法准确记住所有信息。编译自:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1424051.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1424051.htm

封面图片

NASA将在美国海军Kraken设施的协助下帮助宇航员准备太空旅行

NASA将在美国海军Kraken设施的协助下帮助宇航员准备太空旅行克拉肯可以让宇航员体验与他们在真正的太空飞行发射中类似的动作。这里的目标是帮助缓解航天飞行可能导致的迷失方向,并使宇航员准备好更好地处理晕动症。这一点至关重要,因为晕动症会使飞行员感到飞船似乎在做一些不应该做的事情,导致他们犯错,最终可能导致受伤或死亡。太空飞行从来都不是最安全的努力,在我们星球的太空项目历史上,人类看到了不少悲剧的发生。然而,NASA团队使用Kraken将有望帮助减少由宇航员自己造成的任何问题的可能性,尽可能地减少人为错误的机会。这里的很大一部分目标是让宇航员为发射后的最初混乱做好准备。美国宇航局宇航员道格拉斯-惠洛克(DouglasWheelock)说,在发射后的最初时刻,他的身体试图弄清楚哪条路是上、下、左、右,充满了困惑。有了克拉肯号,美国宇航局有望通过训练宇航员的身体为其做好准备来帮助减轻这种混乱。克拉肯是一个50英尺长、100吨重的平台,位于俄亥俄州代顿附近的莱特-帕特森空军基地。该系统具有特别的可定制性,允许它被配置为复制不同类型的飞行。美国国家航空航天局(NASA)宇航员将在克拉肯号上进行太空飞行设置,以测试他们的能力并为实际的太空飞行做准备。克拉肯这是一台怪物般的机器,它在未来的太空项目中的使用将有望成为使太空旅行对执行这些任务的宇航员更加安全的一大步,比如预计将把人类送回月球的阿特米斯III任务。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1360537.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1360537.htm

封面图片

SpaceX激光"星链"卫星将供宇航员在太空飞行时使用

SpaceX激光"星链"卫星将供宇航员在太空飞行时使用与此同时,该公司的"载人龙"(CrewDragon)飞船是少数几个同时为私人和政府宇航员提供飞行服务的公司之一,其互联网服务"星链"(Starlink)利用低地球轨道(LEO)卫星将互联网连接传送到世界各地。现在,Starlink将为参与北极星黎明号(PolarisDawn)任务的宇航员提供互联网连接。太空探索技术公司(SpaceX)的龙飞船进展迅速,开辟了私人太空飞行的新途径。以前,由于一些因素,太空旅行主要局限于由航天机构培训和资助的宇航员。最大的因素是缺乏私人航天器,因为航天飞机和俄罗斯联盟号等飞船都是由航天机构运营的。然而,由于"载人龙"(CrewDragon)是由SpaceX公司开发和运营的,因此允许私人宇航员进行太空旅行。2021年9月起飞的"载人龙"号Inspiration4任务是首次由全部私人宇航员组成的乘员组进入太空,而SpaceX的旗舰乘员飞船在2022年4月成为首个完全商业化运营的国际空间站(ISS)任务,创造了另一个里程碑。执行Inspiration4任务的SpaceX载人龙飞船在返回地球后溅落的水花。在上图中,航天器远离乘员、朝向地球的一侧呈焦黑色,位于航天器的右侧。图片:Inspiration4/X.comInspiration4飞行任务结束后,这次飞行的幕后策划人、亿万富翁贾里德-伊萨克曼(JaredIssacman)为"载人龙"号购买了座位,用于北极星计划的部分任务。北极星计划也旨在为圣裘德筹集资金,该计划包括三次飞行。其中,前两次将由载人龙号执行,第三次将由星际飞船执行。虽然北极星公司和SpaceX公司都没有宣布北极星黎明号任务(三次飞行中的第一次)的具体发射日期,但这次飞行预计将在"2024年初"进行。这次任务将标志着私人太空飞行的几个首次,其中最重要的可能就是太空行走。政府宇航员定期在国际空间站上进行太空行走,这是他们维修和维护空间站职责的一部分,如果"北极星黎明号"宇航员也进行太空行走,那么这将是私人宇航员首次进行太空行走。此外,"北极星黎明号"任务的另一个创举是测试"星链"。SpaceX公司最近透露,Starlink卫星互联网星座正在使用超过8000个激光器进行卫星间通信,每个激光链路能够传输100Gbps的数据。它还宣布,最近的一次Starlink发射是卫星首次配备新一代激光器。在SpaceX宣布这一消息后,北极星的通信团队概述说,北极星黎明号机组人员将是在载人航天飞行中测试Starlink的第一批人员。其网站上的详细信息显示,机组人员将是第一个测试"太空中基于激光的Starlink通信"的人,这是SpaceX卫星互联网星座的又一项成就。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1386733.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1386733.htm

封面图片

研究:更长太空任务导致宇航员骨质流失更多

研究:更长太空任务导致宇航员骨质流失更多(早报讯)一项针对宇航员骨质流失的研究显示,更长的太空任务导致更多的骨质流失,之后恢复的可能性也更低。路透社报道,这项研究针对17名登上国际空间站的宇航员的研究,收集了有关太空微重力条件引起的宇航员骨质流失,以及重返地球后骨矿物质密度可恢复程度的最新数据。这项研究的对象包括14名男宇航员和三名女宇航员,平均年龄47岁;他们的太空任务时长介于四个月到七个月,平均为五个半月。研究结果显示,这些宇航员返回地球一年后,胫骨(小腿骨骼之一)的骨矿物质密度平均降低了2.1%,骨骼强度降低了1.3%。其中,九人在太空飞行后,没有恢复骨矿物质密度。这项研究的主要作者,卡尔加里大学教授、运动科学家加贝尔说:“研究的新颖之处在于,我们在宇航员太空旅行后进行一年的追踪,以了解骨骼是否或如何恢复……宇航员在六个月的太空飞行中,出现了显著的骨质流失,相当于老年人身上在地球20多年可预见的流失,而宇航员在返回地球一年后只恢复了约一半的流失。”他解释说,发生骨质流失是因为通常在地球上承重的骨头在太空中不承载重量。他说,太空机构将需要加强对策,如通过锻炼和营养,来防止骨质流失。发布:2022年7月2日8:40PM

封面图片

俄宇航员创造新纪录:累计在太空停留1000天

俄宇航员创造新纪录:累计在太空停留1000天科诺年科在接受采访时表示:“我非常感谢国际空间站美国舱段和休斯敦任务控制中心的工作人员,他们是第一批向我表示祝贺的外国同事。他们一直关注着这1000天的到来,因为这对于全球航天事业来说具有重大意义。”在贺词中,这些同事也强调了这一里程碑的重要性。长期在空间站生活对人体而言是一项严峻的挑战。在无重力的环境下,宇航员会面临脊椎延展、肌肉萎缩、骨密度降低等一系列健康问题。然而,科诺年科却以惊人的毅力克服了这些困难,并成功创造了新的纪录。科诺年科表示,这一新纪录不仅是对他个人能力的肯定,更是对人类身体素质的一次深刻探索。他强调:“我们最终的目标是进行星际飞行。在这个过程中,了解人体在太空中的需求和资源边界至关重要。1000天的里程碑无疑为太空医学的发展提供了宝贵的经验。”科诺年科的太空生涯始于2008年4月,当时他乘坐俄罗斯“联盟TMA-12”号载人飞船前往国际空间站,并在同年10月成功返回地球。此后,他分别于2011-2012年、2015年和2018-2019年完成了多次太空飞行任务。自2016年起,他还担任了俄罗斯宇航员大队的领导职务。去年9月,科诺年科再次启程,搭乘俄罗斯“联盟MS-24”号载人飞船前往国际空间站,开启了他的第五次太空飞行之旅。今年3月,他接替了丹麦宇航员安德烈亚斯·莫根森,成为国际空间站的新任站长。预计在今年9月23日,科诺年科将结束他的太空之旅,届时他的在轨时间将达到惊人的1110天。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1433684.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1433684.htm

🔍 发送关键词来寻找群组、频道或视频。

启动SOSO机器人