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长期隔离环境下航天员舱外活动功能能力的评估:基于SIRIUS-21地面模拟实验的研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月13日 来源:Human Physiology
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为解决长期隔离对航天员舱外活动(EVA)功能能力的影响问题,研究人员通过240天SIRIUS-21隔离实验,评估5名国际乘员在模拟月球重力(采用悬吊和VR技术)下完成EVA任务的表现。结果显示:乘员能完整执行所有任务,未出现显著平衡失调或前庭功能障碍,但揭示了重复训练对感觉运动适应的改善作用,为未来星际任务提供重要数据支撑。
在星际任务中,航天员不仅需适应重力变化,还需长期处于空间站密闭环境,导致运动量锐减并形成特殊运动模式。这项研究通过240天SIRIUS-21地面隔离实验,首次系统评估了5名国际乘员在模拟月球重力(采用悬吊系统)和虚拟现实(VR)环境下执行舱外活动(EVA)的功能表现。
实验设计极具挑战性:受试者需在4个月和6个月隔离期后,完成包括体位测试、自主/串联行走、障碍规避行走、跪姿/卧姿直立等基础运动任务,同时操作机械臂控制月球车(上肢减重状态)并在VR模拟的月球滑行表面移动(全身减重)。研究团队创新性结合视频运动捕捉与下肢肌电(EMG)分析,定量评估运动协调性。
令人振奋的是,所有乘员均100%完成任务,未发生严重平衡丧失或前庭功能障碍。但数据揭示有趣现象:重复EVA经验可显著提升感觉运动训练效果,尤其在障碍跨越任务中错误率降低37%。研究还识别出典型操作失误模式,如减重状态下躯干稳定性下降导致的VR视角偏移。这些发现为深空任务航天员选拔标准和训练方案优化提供了黄金标准数据。
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