太空人在太空中遭遇空間迷失,發現自己很難獲得方向感

2021-01-15 騰訊網

在太空中太空人經常遭遇到空間迷失的問題,他們發現自己很難獲得方向感,或者很難區分什麼是「向上」或「向下」。太空飛行器的地板、牆壁和天花板在他們眼中可能會突然交換身份。一個極端的例子是,太空人早晨剛醒來時,他感覺整個世界在旋轉。

當我們在這個世界上移動時,我們的感官會跟蹤我們身體在空間中的位置和方向。這些感覺的來源之一是我們的前庭系統,它有助於確定我們頭部的方向和運動。在我們的前庭系統中有耳石,它能感受線性加速度。如果我們向後或向前傾斜腦袋,那麼耳石上的毛髮就會以同樣的方式向前或向後加速移動。

這種傾斜轉換的模糊性對大腦來說是一個挑戰,它需要將耳石信號分解成重力和自我運動的信號。解決這個問題的一種方法是將耳石的信號與其他信息相比較,比如視覺或軀體感覺信號。此外,腦幹和小腦中的運動敏感神經元也可能通過使用它們的活動模式來構建我們運動的內部模型,幫助消除傾斜和平移的歧義。

在微重力環境中,太空人的感知方向必須完全基於視覺和身體提示。太空人可以將腳下的區域視為地面,或者使用地標來確定自己的方位。然而,當面對偏振物體時,比如在不同方向的同事,或者當進入一個新的艙室時,太空人可能會感覺到其感知方位發生變化,從而重新解釋他們感知到的位置。這種基於視覺線索的對「上」的重新解釋被稱為「視覺重新定位錯覺」。

在地球上,人們也可以在一個特製的傾斜房間裡,使用鏡子床或虛擬實境體驗「視覺重新定位錯覺」。如果一個人懶散地躺在一個90度傾斜的房間,房間中的物體和裝飾品的極性提示他們是直立的,即使重力提供了它們是水平的線索,84%的人還是會體驗到「視覺重新定位錯覺」並感覺到自己是直立的。

因此,儘管前庭系統可以提示重力的方向,但視覺還是佔據了主導作用。在太空中,微重力的影響使前庭系統作用減弱,「視覺重新定位錯覺」會更加嚴重。因此空間站必須運用某種技巧,讓太空人擁有同樣的空間感覺。在空間站上,所有的設備都指向同一個方向,牆上的文字也具有相同的方向。

這樣一來,它就能幫助首次登上空間站的太空人獲得方向感,而且還有助於避免太空病。這種太空病會導致你眩暈嘔吐,正如你在地球上暈車一樣,只不過它比暈車要來得強烈一些。

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