这些可穿戴设备或能保护宇航员免受太空“死亡螺旋”的影响

航空界有个术语叫“死亡螺旋”，即飞行员扭曲的感官知觉与仪器上的准确读数相矛盾，造成混乱并导致错误的航向修正。顾名思义，这往往会导致悲剧性后果——许多专家认为，这个问题导致了 1999 年约翰·肯尼迪的致命空难，以及 1959 年导致巴迪·霍利、里奇·瓦伦斯和大波普丧生的悲剧。迷失方向也是 2021 年科比·布莱恩特直升机坠毁事件的原因之一。

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这种情况本身就够可怕的了——但想象一下在太空真空中漂浮时的类似情况。没有引力，几乎没有参考点，在这样的环境中工作很快就会变得迷失方向，宇航员会失去方向感，从而可能面临危险。

尽管 NASA 宇航员接受了大量的训练来防止空间定向障碍，但这个问题仍然是一个巨大的担忧，尤其是随着私营公司越来越多地通过太空旅游和政府合同来扩大自己的项目。然而，多亏了一支研究小组，通过振动触觉反馈增强的可穿戴传感器有朝一日可能有助于让宇航员感到脚踏实地。

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布兰迪斯大学阿什顿·格雷比尔空间定向实验室的研究科学家维韦卡南德·P·维马尔在最近的一份简报中解释道：“长时间的太空飞行会造成许多生理和心理压力，使宇航员很容易出现空间定向障碍。迷失方向后，宇航员将不再能够依靠他们一生都依赖的内部传感器。”

为了探究这些问题，维马尔及其同事进行了一系列试验，涉及 30 名参与者。该团队教会其中 10 名参与者以怀疑的态度对待他们的前庭感官（前庭感官可以感知他们在空间中的位置和要去的地方）。另外 10 名志愿者接受了同样的训练，同时还使用了振动触觉器——一种附着在他们皮肤上的设备，会根据他们的地理空间定位发出嗡嗡声。最后 10 名参与者只使用了振动触觉器，没有接受任何训练。然后，受试者戴上眼罩和耳塞，背景中播放着白噪音，并进入一个故意让人迷失方向的“多轴旋转装置”（称为 MARS）。

与倒立摆类似，MARS 首先让直立的受试者绕着中心轴左右旋转，以模拟地球上的日常重力提示。然后受试者使用两个操纵杆试图保持稳定，而不会摆动到任何一侧的碰撞边界。第二阶段涉及相同的参数，但驾驶舱在水平角度上移动（参与者面向天花板），以更好地模拟没有地球引力参考点的太空环境。在每个受试者的 40 次试验中，如果 30 名参与者中的 20 名偏离中心平衡点太远，他们的振动器就会发出嗡嗡声，从而可能让他们排队用操纵杆纠正自己的位置。

Vimal 与合著者 Alexander Sacha Panic、James R. Lackner 和 Paul DiZio 在 11 月 3 日发表在《生理学前沿》杂志上的一项新研究中发表了这一结果。根据研究小组的研究结果，所有参与者首先在模拟测试期间都感到迷失方向，因为他们的前庭系统和振动触觉器的输入相互冲突。那些之前使用传感器进行过训练的参与者在太空阶段表现最佳，而没有佩戴可穿戴设备的仅进行过训练的参与者“崩溃”的次数更多。第三组也比其他两组更容易意外失去平衡。然而，无论有没有振动触觉器的帮助，受试者处于地球模拟位置时的表现要好得多——Vimal 的团队怀疑这些设备可能太弱，或者参与者需要更多时间来适应这些设备。

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经过进一步的测试和改进，维马尔的团队相信工程师可以将类似的可穿戴设备集成到宇航员的宇航服中，以提供定位辅助，无论是在航天器内部还是在空间站外部。这些设备可能只是很小的附加功能，但它们可以让探险者免于一些非常严重、可怕甚至可能致命的情况。