你有没有刷到过这样的视频,在咱们空间站里,航天员们对着镜头又是挥小球,又是摸鼻子的,看上去这画面还挺萌的,忍不住就想让人问,这几位航天员在太空这究竟是在干啥?是玩游戏?还是在做什么不为人知的神秘实验?
那圈叔就先从摸鼻子说起。
在画面中,航天员的右手食指交替去碰自己的鼻子和旁边的蓝色扶边。这有点像小时候玩的“指鼻子”的儿童游戏,这种游戏啥时候也成为太空实验项目了?这玩意有啥好研究的?
还真不是。这个交替碰鼻子和旁边蓝色扶手的动作,在航天医学中,有一个专业的名字,叫本体觉机械力感知测试。是不是觉得圈叔越说你越糊涂,那圈叔就直接说大白话。这个本体觉,就是你闭上眼也会知道你的胳膊腿儿在哪,在干啥。就像是你现在即便没看,也很清楚自己的手掌是张开还是在攥拳,对吧?这种感觉,就叫本体觉。
但问题在于,地球上的本体觉是和重力相互配合的,我们的“出厂设置”,包括肌肉、关节、皮肤里的感知细胞,也时刻在和重力“对话”,通过这种对话,大脑就能知道你现在是躺着还是站着,手抬了多高等等。
但到了太空,重力就几乎不见了,于是这套和重力“对话”的“出厂设置”就直接乱套了。航天员在摸鼻子,看起来简单,实则是在测试,没有重力的情况下,人的本体觉还准不准,手指还能不能精准地找到鼻子?如果找不准,这个误差会有多大?同时大脑需要多长时间,才能重新校准太空的本体觉?
在做过这些相关实验后,数据传回地面。科研人员就能够根据本体觉的偏移差异,分析出在长期在轨飞行过程中,航天员对精细动作的控制能力,会发生什么样的变化,以及大脑的适应机制是怎么配合的。
说白了,这就是在研究人体离开地面重力作用下,身体还听不听使唤的问题。这对于一个动辄就是半年,甚至在此次神舟二十三号任务中,还有一名航天员要待满一年的深空探索任务来说,是尤为重要的。
那说完了摸鼻子,再说说挥小球吧。
你或许也发现了,神舟二十三号航天员把小球轻推之后,小球并不是像是在地面上那样来回摆动,而是绕着支架转圈。这其实就是一个经典的单摆运动实验。
在地面上,你拿根绳子栓上小球,拉起来一松手,它就来回摆动了。这是因为重力把它往下拉,而绳子又把它拽回来。有拉有拽这一来一回之间,就有了摆动。但这套理论到了太空就不存在了,因为重力没了,小球失去了往下掉的力,你拉它再松手,它依旧是悬在半空。这时候若是用手轻推一下,它就又开始绕着支点做圆周运动了。
这背后原理其实并不复杂,就是在地面上让小球转圈,需要的条件是,你得给它一个足够大的初速度。但放在太空里,只要给一丁点的力,它就能一直不停地转下去,因为这里已经没有了空气阻力,或者说阻力很小。看似是“玩儿”,其实是在给未来的太空工程建设打基础。
除了单摆,航天员在太空里还玩过“传接球”。一个装置把小球弹出来,航天员尽量去接住。这个实验看起来像游戏,但其实是在研究人的手眼协调能力在失重环境下会不会“掉线”。航天员手臂上贴着的电极会记录肌肉的电活动,远红外相机则把手臂的运动轨迹拍下来,所有这些数据,都是为了搞清楚一件事:人类在太空里,动作还准不准、反应还快不快?
你可能会觉得,这些实验听起来都挺“小儿科”的。摸个鼻子、扔个球,这能有多大学问?
但你要知道,航天员在空间站里的每一分钟,都是按秒计算的。他们的工作时间表排得满满当当,绝对不会浪费时间去搞“没有意义的花活儿”。这些看似简单的动作,背后往往连着价值千万的科学载荷和地面上一整个科研团队的心血。
就拿神舟二十三号乘组来说,指令长朱杨柱、航天驾驶员张志远、载荷专家黎家盈,在轨期间要开展100多项科学与应用项目。除了咱们刚才说的本体觉测试和单摆实验,他们还要戴脑电帽做脑网络组图谱驱动的航天脑监测,用太空拉曼光谱仪检测尿液样本研究肠道菌群在长期飞行中的变化,以及完成应急决策能力评估和在轨情绪状态测试。
你看,从脑袋到肚子,从肌肉到情绪,每一个细节都被安排得明明白白。这些研究最终指向一个终极问题:人类能不能在太空里长期健康地生活?如果将来我们要去月球建基地、去火星搞开发,航天员在太空一待就是好几年,身体和心理扛不扛得住?这些问题,都得靠今天这些“摸鼻子”、“挥小球”的实验一点点来回答。
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