これらのウェアラブルは宇宙飛行士を宇宙の「死のスパイラル」から守るかもしれない

航空用語に「デス・スパイラル」というものがあります。これは、パイロットの歪んだ感覚認識が計器の正確な表示と矛盾し、混乱を引き起こし、誤った進路修正につながる状態を指します。名前が示すように、これはしばしば悲劇的な結果につながります。多くの専門家は、1999年のジョン・F・ケネディ・ジュニアの致命的な墜落事故や、バディ・ホリー、リッチー・ヴァレンス、ビッグ・ボッパーが亡くなった1959年の悲劇は、このような問題が一因であったと考えています。方向感覚の喪失は、2021年にコービー・ブライアントの命を奪ったヘリコプター墜落事故の原因の1つでもありました。

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このようなシナリオは、それ自体でも十分恐ろしいものですが、宇宙空間の真空中に浮かんでいるときに同様の状況が起こることを想像してみてください。重力がなく、基準点がほとんどないため、そのような環境で作業すると、宇宙飛行士が方向感覚を失い、すぐに方向感覚を失い、危険な状態になる可能性があります。

NASA の宇宙飛行士は空間識失調を防ぐために徹底的な訓練を受けているが、この問題は依然として大きな懸念事項であり、特に民間企業が宇宙旅行と政府契約の両方で独自のプロジェクトを拡大しつつある中ではなおさらである。しかし、研究者チームのおかげで、振動触覚フィードバックで強化されたウェアラブル センサーが、将来的には宇宙飛行士が地上にいる感覚を保つのに役立つかもしれない。

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「長期間の宇宙飛行は多くの生理的、心理的ストレス要因を引き起こし、宇宙飛行士は空間識失調に非常にかかりやすくなります」と、ブランダイス大学アシュトン・グレイビール空間識研究所の研究科学者、ヴィヴェーカーナンド・P・ヴィマル氏は最近のプロフィールで説明した。「方向感覚を失うと、宇宙飛行士は生涯頼りにしてきた自分の体内のセンサーに頼ることができなくなります。」

これらの問題を探るため、ヴィマル氏とその同僚は 30 人の参加者を対象に一連の試験を実施した。チームは 10 人の参加者に、空間内の現在位置と移動先を感知する前庭感覚を疑ってかかるよう指導した。別の 10 人のボランティアには、同じトレーニングに加え、振動装置 (皮膚に取り付け、地理空間上の位置に応じて振動する装置) も使用した。最後の 10 人の参加者には、一切のトレーニングを行わず、振動装置のみを装着した。被験者はその後、ホワイトノイズが流れる中、目隠しと耳栓を装着し、意図的に方向感覚を失わせる「多軸回転装置」(MARS と名付けられた) の中に入った。

MARS は倒立振り子に似ており、まず、直立した被験者を中心軸の周りで左右に回転させ、地球上で日常的に見られる重力の合図に似た動作をさせた。被験者は次に、2 つのジョイスティックを使用して、どちらかの衝突境界に振れずに安定した姿勢を保とうとした。第 2 段階では、同じパラメータが使用されたが、コックピットが水平方向に移動され (被験者は天井を向いた状態)、地球の重力基準点がない宇宙環境により近づけられた。各被験者の 40 回の試行中、30 人の被験者のうち 20 人のバイブロタクターは、被験者が中央のバランス点から離れすぎると振動し、ジョイスティックで位置を修正するよう促す可能性があった。

ヴィマル氏は、共著者のアレクサンダー・サッシャ・パニック氏、ジェームズ・R・ラックナー氏、ポール・ディジオ氏とともに、11月3日にFrontiers in Physiology誌に掲載された新しい研究で結果を発表した。チームの調査結果によると、参加者全員が、前庭系と振動装置からの相反する入力により、アナログテスト中に最初方向感覚を失ったと感じた。センサーの事前トレーニングを受けた参加者は宇宙フェーズで最も良い成績を収めたのに対し、ウェアラブルを装着せずにトレーニングのみを受けた参加者はより頻繁に「墜落」した。この3番目のグループは、他の2グループよりも頻繁に誤って不安定になった。しかし、被験者は、振動装置の補助の有無にかかわらず、地球のアナログ位置にいるときの方がはるかに良い成績を収めた。ヴィマル氏のチームは、装置の強度が弱すぎたか、参加者が装置に慣れるのにもっと時間が必要だったのではないかと疑っている。

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ヴィマル氏のチームは、さらなるテストと改良を重ねれば、エンジニアが宇宙飛行士のスーツに同様のウェアラブルを組み込み、宇宙船内と宇宙ステーションの外で方向感覚を補助できると考えている。これらは小さな追加機能かもしれないが、非常に深刻で恐ろしい、場合によっては命取りになるような状況から探検家を救うことができるかもしれない。