يساعد جهاز رائد الفضاء القابل للارتداء في التغلب على الارتباك، لكن الثقة هي المفتاح

قد تستغرق الرحلة ذهابًا وإيابًا إلى الكوكب الأحمر ما يصل إلى تسعة أشهر. خلال تلك الفترة، يمكن أن يفقد رواد الفضاء على متن المركبة الفضائية المتجهة إلى المريخ إحساسهم بالاتجاه والقدرة على معرفة الأعلى من الأسفل، مما يجعل من الصعب توجيه أنفسهم على سطح المريخ. من أجل إبقاء رواد الفضاء على المسار الصحيح، يمكن استخدام جهاز يمكن ارتداؤه لتحسين توجههم المكاني، ولكن فقط إذا تعلموا الاعتماد على أجهزة استشعار خارجية عندما تفشل حواسهم الداخلية في ذلك.

بصفته عالم أبحاث يركز على رحلات الفضاء البشرية، أمضى فيفيكاناند فيمال سنوات في استكشاف ما إذا كان من الممكن استخدام التكنولوجيا لتعزيز حواس رواد الفضاء حتى يتمكنوا من التغلب على قيودهم البيولوجية في عالم آخر. وقال فيمال لموقع Gizmodo: “لم يتم إنشاء بيولوجيتنا لتكون قادرة على التعامل مع استكشاف الفضاء وكل هذه المناورات المكثفة”. “وهكذا يكون لديك تعزيز بشري، باستخدام التكنولوجيا لتعزيز قدراتنا حيث لا يمكن أن تعمل بشكل جيد.”

فيمال، باحث في مختبر أشتون جرايبيل للتوجيه المكاني بجامعة برانديز ومؤلف بحث جديد ورق نشرت في الحدود في علم وظائف الأعضاءيدرس الجهاز الدهليزي البشري، وهو عبارة عن مجموعة من الهياكل الصغيرة داخل الأذن الداخلية التي نعتمد عليها لتحقيق التوازن. على الأرض، تسحب الجاذبية أعضاء النظام، وهي عبارة عن شعيرات صغيرة عليها بلورات، والتي تخبرك بمدى ميلك عن نقطة توازنك. لكن في الفضاء، يؤدي غياب الجاذبية إلى ارتباك رواد الفضاء.

قال فيمال: “رواد الفضاء في الجاذبية الصغرى، لن يكون لديهم إحساس واضح بالمكان الأعلى أثناء نزولهم إلى الأسفل، لأنهم لا يملكون إحساسًا قويًا بالجاذبية”.

باستخدام جهاز دوران متعدد المحاور صممه، اختبر فيمال جهازًا يمكن ارتداؤه، يُعرف باسم أجهزة الاهتزاز، في ظروف محاكاة لرحلات الفضاء. من خلال سلسلة من التجارب، اكتشف فيمال أن أجهزة الاهتزاز يمكن أن تساعد رواد الفضاء في محاربة الارتباك المكاني إذا تم دمجها مع تدريب خاص يسمح لهم بالاعتماد على الآلة بدلاً من إشارات الجاذبية الطبيعية.

تستخدم أجهزة الاهتزاز إشارات اهتزازية أثناء ربطها بأذرع رواد الفضاء للإشارة إلى مكان وجودهم في بيئتهم، سواء كانت مقلوبة رأسًا على عقب أو مائلة إلى الجانب. في المختبر، تم تعصيب أعين حوالي 30 شخصًا وتم ربطهم بجهاز دوران مزود بعصا تحكم في يد واحدة لمحاولة موازنة أنفسهم في وضع مستقيم. تم تقسيم المشاركين في الدراسة إلى ثلاث مجموعات، واحدة تركب جهاز المحاكاة دون مساعدة، وأخرى مزودة بجهاز الاهتزاز، وثالثة مع كليهما.

تم إعطاء بعض المشاركين في الدراسة تدريبًا إضافيًا لمساعدتهم على الانفصال عن حواسهم الداخلية. لذا، بدلًا من البدء بنقطة توازن في المركز مباشرةً، تم اختيار موقع البداية الخاص بهم بشكل عشوائي في كل مرة، مما أجبرهم على الثقة في الجهاز المهتز ليخبرهم بمكان وجودهم في الفضاء بدلاً من محاولة استخدام إشارات الجاذبية الغريزية. وبسبب تدريبهم المتخصص، كان أداء هذه المجموعة أفضل بكثير من الآخرين.

على الرغم من أن المجموعة التي تدربت مع أجهزة الاهتزاز قالت إنهم يثقون بالجهاز، إلا أنهم ما زالوا يعانون من صراع بين إشاراتهم الداخلية والاهتزازات التي يشعرون بها على أذرعهم. ونتيجة لذلك، ما زالوا لا يثقون بالجهاز بدرجة كافية للاعتماد عليه بشكل غريزي في مواقف الضغط العالي مثل هبوط مركبة فضائية. قال فيمال: “لمجرد أنك تثق معرفيًا بهذه الأجهزة، فهذا لا يعني أنك تعتمد عليها لأنه من أجل استخدامها، عليك اتخاذ قرارات على مستوى القناة الهضمية بسرعة كبيرة”. “أنت بحاجة إلى بناء مستوى القناة الهضمية، والاتصال اللاواعي بين الإنسان والجهاز.”

ولم يقلل البرنامج التدريبي من الشعور بالصراع، لكنه سمح للمشاركين بالتغلب عليه. يمكن أن يساعد هذا النوع من التدريب رواد الفضاء على الاستفادة بشكل أفضل من أجهزة الاهتزاز أثناء التحولات الجاذبية مثل الإقلاع والعودة للمركبة الفضائية، أو الهبوط على سطح القمر أو كوكب آخر مثل المريخ حيث تتكيف إشارات الجاذبية الطبيعية مع ذلك. أن تكون في حالة انعدام الوزن.

وقال فيمال: “بعد رحلات طويلة الأمد، يعاني رواد الفضاء من عدم استقرار في وضعهم، وصعوبة في التوازن، ويصبحون متذبذبين للغاية”. “من الصعب عليهم تحقيق التوازن لأنه يتعين عليهم بشكل أساسي إعادة توصيل أدمغتهم مرة أخرى للتعامل مع الجاذبية.” باستخدام أجهزة الاهتزاز، يمكن لرواد الفضاء إجراء مناورات أكثر دقة مع المركبة الفضائية أثناء الهبوط على سطح القمر من خلال الحصول على إحساس أفضل بما هو أعلى وما هو أسفل.

وفي المرحلة التالية من تجاربه، سيطبق فيمال أيضًا مستويات الجاذبية القمرية والمريخية على الجهاز الدوار لمحاكاة التواجد على سطح عالم آخر. وقال: “في ورقتنا القادمة، سنقوم بإنشاء نظائرها للمريخ والقمر حيث ستكون هناك بعض إشارات الجاذبية”. “بشكل عام، نحن مهتمون بتحديد العوامل التي تجعل الإنسان يشعر بالاندماج التام مع جهاز التعزيز الحسي.”

للمزيد من رحلات الفضاء في حياتك، تابعنا X (تويتر سابقًا) وقم بوضع إشارة مرجعية مخصصة لـ Gizmodo صفحة رحلات الفضاء.