新测试评估宇航员登陆月球或行星表面时的任务准备情况

发表于 3年以前 | 总阅读数：465 次

虽然很多工作都是为了确保宇航员在返回地球时的健康，但美国宇航局人类研究项目（或称HRP）的一组科学家却在关注一些稍微不同的事情。他们想知道宇航员在着陆后能多快地完成关键任务。

“通过Artemis，NASA将很快把第一位女性、第一位有色人种和其他宇航员送上月球表面。而在那之后，我们的目光将投向火星。”在休斯顿的NASA约翰逊太空中心研究人类表现的科学家Jason Norcross解释说。他指出，在火星和月球上，机组成员将需要准备好在没有地球上操作人员的太多反馈的情况下采取行动，特别是在紧急情况下。“所以我们需要知道。当宇航员在行星表面着陆后，他们能做什么？着陆后他们应该等待多长时间来执行某些任务？”

为了帮助回答这些问题，Norcross和一个来自NASA人类生理学、性能、保护和操作实验室以及NASA神经科学实验室的联合团队设计了一个障碍赛道，供来自美国宇航局SpaceX Crew-2和 Crew-3 任务的志愿宇航员们浏览。在出发到国际空间站之前，这些宇航员经历了两组任务：从模拟着陆舱出来，穿着宇航服在行星表面进行模拟太空行走。然后，在返回地球后，同一机组人员将立即尝试完成这些相同的任务--在着陆后几小时内模拟出舱，并在大约一天后进行行星太空行走练习。

对于第一项任务，研究人员花了几个月时间开发了一个由轻质金属管制成的模型，当展开时，形成一个太空舱的轮廓。这个便携式框架适合放在一个大背包里。在靠近 Crew Dragon 太空舱降落地点的一个机场，研究小组将设置模拟太空舱。每个宇航员将进入，躺下，然后开始测试。

在测试过程中，宇航员站起来，从模拟舱的顶部展开一个梯子，牢记模拟舱的边界。然后，他们将固定梯子，拿起一个生存包，爬上梯子，并通过胶囊顶部的舱门将生存包交给站在附近的研究人员。最后，宇航员将从梯子上下来，走大约25英尺，然后返回到起点。

“在飞行前的测试中，宇航员可以站起来，爬上梯子，并轻松行走。几分钟后，他们就完成了这整个任务，”Norcross指出。“但是飞行后，我们预计这将是完全不同的。宇航员可能不得不停下来，恢复他们的平衡，喘口气休息一下，甚至可能需要片刻才会生病。这可能是一种挣扎。”

这项任务涉及几个姿势的变化，如转头和躺下后站起来。“这些姿势的转变是机组人员在着陆后立即做的最难的事情，”他补充说。“我们需要知道--这到底能不能做到？我们认为可以，但话说回来，我们从来没有评估过宇航员在这个特定的时间做这个特定的任务。”

第二项任务--模拟行星行走--将在宇航员飞回位于休斯顿的NASA约翰逊太空中心后进行。一旦在那里，他们将轮流完成一组不同的挑战。首先，他们将尝试在没有帮助的情况下穿上宇航服。然后，研究人员将把宇航服连接到NASA的主动响应重力卸载系统，或称ARGOS--一台提升宇航服并为其加压的机器，让里面的宇航员体验地球重力的一小部分。在这次测试中，ARGOS将被调整为火星上的重力，它大约是地球重力的八分之三。

接下来，在他们找到自己的方位并确定他们可以行走之后，宇航员将爬上一个梯子，让自己穿过一个开口，并从同一个梯子上爬下来。在梯子的底部，他们将连接"供应线"--在这种情况下，大型柔性管--到一个模拟的生命支持模块。“我们希望宇航员能够模拟在地球以外的任务中可能发生的情况，”Norcross指出。“我们已经有了低处的连接，我们已经有了他们伸向头顶的东西。”

最后，他们将看看他们是否能重复地将几个30磅重的物体从巨石场的一端移到另一端。这些物体是适度笨重的--大约是一个五加仑的饮水机壶的大小。Norcross继续说：“同样，我们试图让他们做现实的任务，但给他们提供具有挑战性的姿势，看看在着陆后这么快就能做到什么。”

对于这两项任务，宇航员将在他们的进展中向研究人员提供口头反馈。在他们完成任务后，机组人员将对他们在每个步骤中的消耗进行调查。在模拟火星行走的过程中，宇航员将佩戴传感器监测心率和能量消耗。此外，宇航员在完成这两项任务时，将被记录在视频中。将发射前的视频与着陆后的视频进行比较，将有助于科学家们确定机组人员在哪里以及也许为什么会有困难。

未来的迭代将包括更多的参与者，更复杂和更长的任务，以及针对月球重力的模拟程序。获得的信息将帮助NASA设计任务活动、应急协议、宇航服和太空舱，以尽量减少宇航员在登陆月球或火星后头几天的困难任务。

NASA的人类研究项目（或称HRP）追求最佳的方法和技术，以支持安全、富有成效的人类太空旅行。通过在实验室、地面模拟和国际空间站进行的科学研究，HRP仔细检查了太空飞行如何影响人类的身体和行为。这些研究推动了HRP对创新方法的追求，使宇航员在太空旅行扩展到月球、火星和其他地方时保持健康并做好任务准备。