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水下极限生命的压力模拟即将到来的月球任务

更新时间:2021-10-25 09:52:33

导读 1、由于美国宇航局正准备在未来几年重返月球,甚至可能建立基地,因此有必要更好地了解人体在如此荒凉的栖息地中是如何发挥作用的。2、为此

1、 由于美国宇航局正准备在未来几年重返月球,甚至可能建立基地,因此有必要更好地了解人体在如此荒凉的栖息地中是如何发挥作用的。

2、 为此,两名宇航员、两名研究人员(包括我)和两名技术人员参加了一个名为“NASA极端环境任务行动”(NEEMO)的项目,该项目于今年6月下降到海平面以下62英尺,在此过程中花费了9天时间。一个微小的太空舱,模拟月球基地狭窄空间中的生命。

3、 我是一名神经科学家,我们团队在这项任务中的研究重点是评估人类如何在承受繁重工作量的同时应对高压和极端环境。总之,这些实验应该建立人体在极端环境下如何发挥作用的基线。这些数据应该有助于美国宇航局找到宇航员和水上运动员在未来的潜艇和深空探测任务中改善身心表现和保护大脑的方法。

4、 海底实验室

5、 所以,我是一个专门研究蝙蝠大脑和行为以及潜水生理学的神经科学家。我是如何成为美国宇航局NEEMO 23任务的机组人员的?2017年,我协调了该研究项目,并成为NEEMO项目的支持潜水员。在NASA为下一次任务做准备的时候,需要找一个有很强的潜水背景、野外工作操作经验和相关学术背景的非宇航员。原来我很适合。在NEEMO 22之后的几个月,令我惊讶的是,NASA邀请我加入NEEMO 23的工作人员。

6、 NEEMO任务是在位于佛罗里达国家海洋保护区大西洋表面以下62英尺的水瓶座珊瑚礁基地进行的。这是世界上唯一一个复制太空任务条件的水下研究站,包括体验失重的机会。自2001年以来,美国宇航局一直派遣“aquanauts”团队参加NEEMO水下探险队到水瓶座珊瑚礁基地的训练,以训练宇航员,测试太空设备,研究在极端环境下生活和工作的生理和心理负荷。

7、 在NEEMO 23期间,我的机组人员是萨曼莎克里斯托弗雷蒂,他拥有欧洲宇航员最长的不间断太空记录。杰西卡沃特金斯,美国宇航局宇航员候选人;还有海洋生物学家雪莉庞波尼。两名男性栖息地技术员,马克赫尔斯贝克和汤姆霍恩,也参加了探险。

8、 在我们的任务中,我的目标是了解船员在这种高压环境下的心理变化。在九天之内,我们中的六个人在一个狭小的空间里与世隔绝,因为我们做出了时间敏感的决定,并带来了严重的后果。

9、 我们的团队不断努力解决技术问题和大量的工作量。我们也经历过身体疲惫,这可能会影响我们的表现。就像太空任务一样,如果没有机会返回地表,我们的错误或设备故障可能是致命的。

10、 水下科学

11、 我研究了压力、团队动态和工作量如何影响绩效。我还讨论了在水瓶座生活和工作时力量、灵巧和感觉功能的变化。在我的研究中,我们收集了关于我们在栖息地和郊游活动中的认知表现——反应时间、短期记忆、决策和风险承受能力——的数据。舱外活动的目的是每天模拟长达五个小时的太空行走。

12、 晚上,作为我的国家地理开放资源管理项目的一部分,我还使用遥控车辆来监测海底,以发现海绵产卵事件(当海绵释放精子和卵子时,我的船员可以尝试就地施肥),收集浮游生物样本,并检测栖息地周围的生物发光海洋生物。

13、 我们的团队还关注睡眠质量、血液中炎症标记物的变化、心率、我们体内的微生物——也称为微生物组和身体成分。一天下来,我们很快就睡着了。我们甚至没有注意到我们在水下。

14、 我们还测试了便携式扫描电子显微镜、跟踪增强现实设备、模拟登月、首次在水下测试空间运动机器和月球撤离系统,以运送失去知觉的宇航员。

15、 对我来说,这项任务最具挑战性的方面是当重型设备进入水中时要上楼:除了50-60磅的潜水设备外,沉重(32磅)的头盔还对我们的颈部和背部肌肉施加了巨大的压力,外加20磅的额外重量,以模拟在月球上可能遇到的情况。

16、 艰难时刻。

17、 这项任务中最困难、最难忘的时刻发生在最后一刻修复了一些故障设备之后。我能够在舱外活动转移期间完成实验,疯狂地采集样本,进行团队要求的测试。后来听说我的生产力让我在任务控制上赢得了很多欢呼和跳跃,这让我很开心。

18、 在我们的任务中,我们必须迅速适应新的形势。我们一直处于解决问题的模式,在队友的帮助下或者表面的支持下独自解决问题。

19、 也许这个任务最危险的部分就是过去的17个小时。我们必须通过严格的减压方案来消除在高压下呼吸空气时积累在我们体内的氮气。它们慢慢降低了栖息地的压力,这就造成了水进入栖息地的风险。我们呼吸一个小时的纯氧,增加了中枢神经系统氧中毒导致癫痫发作的概率。幸运的是,我们都安全返回了。

20、 未来几个月还有很多数据等待分析。我希望我们团队的努力将提高未来太空和水下任务的安全性和效率。

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