التكنولوجيا القابلة للارتداء والتي تنبه رواد الفضاء من المخاطر يمكن أن تساعد رواد الفضاء يومًا ما على تجنب الضياع في الفضاء، ولكنها تتطلب ثقة أعمق في التكنولوجيا مما لدى البشر حاليًا.
ويعمل الباحثون في جامعة برانديز في ماساتشوستس على تطوير أجهزة تطن مثل الهواتف المحمولة لإعطاء “دفعة” ملموسة يمكن أن تساعد مرتديها على توجيه أنفسهم بشكل صحيح. تُظهر الدراسة الممولة من وكالة ناسا أن الإشارات يمكن أن تساعد رواد الفضاء على محاربة هزات الارتباك، المعروفة لدى العلماء بالارتباك المكاني، والتي تنشأ من الرؤية المحجوبة مؤقتًا، كما هو الحال عند الطيران عبر طبقة سميكة من السحب أو في حالة انعدام الجاذبية.
يعد الارتباك المكاني هو السبب الرئيسي لحوادث الطائرات المميتة، وغالبًا ما يُعزى ذلك إلى الطيارين المرتبكين الذين يتخذون قراراتهم من خلال الشعور بدلاً من الثقة الكاملة في أدواتهم. تنطبق هذه المخاطر على السفر إلى الفضاء أيضًا. عندما يغادر رواد الفضاء الأرض، فإنهم يفقدون إشارات الجاذبية المهمة التي يعتمد عليها البشر بشكل أساسي لتوجيه أنفسهم، مما يسبب شعورًا بأنهم ينجرفون في الفضاء. ومع ذلك، فإن المراقبة المستمرة والتفاعل مع الأنظمة الآلية في المركبة الفضائية أمر بالغ الأهمية للحفاظ على الوعي الجغرافي والشعور بالسرعة أمر بالغ الأهمية أثناء رحلات الفضاء، خاصة أثناء الهبوط المتحكم فيه على القمر أو المريخ.
“لم تتطور بيولوجيتنا للتعامل مع ظروف الفضاء الجوي” فيفيكاناند فيمال، عالم أبحاث في جامعة برانديز حيث يقوم بتجربة طرق لتدريب الناس على الثقة في التكنولوجيا في الفضاء، لموقع Space.com. “لم يكن مصممًا للتعامل مع هذه المناورات الغريبة التي لم يتم تجربتها بأي طريقة أخرى.”
متعلق ب: يطير الروبوت “Honey” Astrobee التابع لناسا إلى موطنه في خلية محطة الفضاء الدولية
التكنولوجيا القابلة للارتداء
توفر الأجهزة الاهتزازية، أو أجهزة الاهتزاز، التي طورها فيمال وفريقه، إشارات عبر الجلد إلى الجهاز الدهليزي، وهو الجهاز الموجود في الأذن الداخلية لدينا والذي يخبر الدماغ بإمالة رأسنا ويساعد على إبقائنا في حالة توازن. تعد أجزاء من الأذن الداخلية موطنًا لخلايا شبيهة بالشعر متوجة بهياكل صغيرة تسمى حصوات الأذن. عندما نتحرك، تسحب الجاذبية هذه الهياكل، وتنقل إشارات إلى الدماغ حول مدى ابتعادنا عن توازننا.
التجارب السابقة من محاكاة الهبوط على القمر، وجدت أن المشاركين لم يتمكنوا من التكيف بسلاسة مع التحول في الجاذبية، مما جعلهم يدركون أن مركبتهم كانت في وضع مستقيم بينما كانت في الواقع مائلة بشكل كبير. إذا نجح الأمر، يقول فيمال إن التكنولوجيا الجديدة يمكن أن تتجاوز هذا القيد في علم الأحياء البشري وتكون بمثابة إجراء مضاد مفيد للارتباك المكاني، عندما يفقد المرء الإحساس بالاتجاه، بما في ذلك مكان “الأعلى” حقًا.
لمعرفة ما إذا كانت طريقتهم في تحفيز الاهتزازات يمكن أن تنجح في الظروف العصيبة، قام فيمال وزملاؤه ألكسندر بانيك، وجيمس لاكنر، وبول ديزيو، بخلق بيئة مربكة من خلال ربط الأشخاص في آلة تشبه الكرسي مبرمجة للانقلاب على أي من الجانبين دون مساعدة إضافية. وعلى مدار يومين، حاول 30 طالبًا جامعيًا، الذين تم منعهم من تلقي المدخلات الحسية من خلال عصب أعينهم وارتداء سماعات إلغاء الضوضاء، تثبيت “كرسي الفضاء” باستخدام عصا التحكم. تلقى 10 منهم تدريبًا محددًا، وتم ربط 10 بأجهزة الاهتزاز – أربعة على كل ذراع، وتلقى العشرة الباقون كليهما.
في نصف التجربة، تم وضع كرسي الفضاء في وضع مستقيم لتقليد جاذبية الأرض، ويمكن للمشاركين استخدام إشارات الجاذبية الطبيعية لتوجيه أنفسهم بدقة. لمحاكاة ظروف انعدام الجاذبية، تم وضع المشاركين على ظهورهم أثناء جلوسهم على الكرسي، وعند هذه النقطة لم تعد أحجار الأذن قادرة على المساعدة في تحديد السرعة أو الميل. أطلق أحد الأجهزة الاهتزازية طنينًا عندما انحرف أحد المشاركين بدرجة واحدة عن نقطة التوازن، ودندن اثنان عند سبع درجات، وثلاث عند 15، وهسهس الأربعة عند 31 درجة. إذا انجرف أحدهم بعيدًا بمقدار 60 درجة، فسيتم اعتباره قد تحطم.
قال فيمال: “كان الأمل هو أن تحل هذه الاهتزازات محل الإشارات المفقودة وتصحيح الأخطاء الإدراكية التي كان يعاني منها الناس”.
وقد ساعدت التكنولوجيا الطنانة بشكل ملحوظ، ولكنها لم تكن كافية لمنع الناس من التأرجح الشديد والاصطدام من خلال فقدان السيطرة على كرسي الفضاء، حتى المجموعة الفرعية التي تلقت بعض التدريب، كما وجد فيمال وفريقه.
“السؤال الحقيقي هو أنك إذا وضعت هذه الأجهزة على الإنسان، فكيف تصبح متحدًا معه؟” هو قال. “خصوصًا عندما تكون مشوشًا، عندما لا يمكنك حتى أن تثق بما يوجد داخل جسدك، فكيف تثق بهذه الأشياء الخارجية؟”
وتشير النتائج إلى صراع أعمق وأكثر جوهرية داخل البشر، وربما شعور غريزي متأصل يمنعنا من الثقة الكاملة في التكنولوجيا لإبعادنا عن الخطر. قال المشاركون إنه على الرغم من أنهم كانوا على دراية بالأجهزة الاهتزازية ويثقون بها، إلا أن استجاباتهم على مستوى القناة الهضمية كانت في كثير من الأحيان معاكسة لما تقترحه الأجهزة. يشتبه فيمال وزملاؤه في أن التكنولوجيا أدخلت شعورًا بالصراع داخلهم مما أدى إلى حدوث ارتباك، وفي بعض الأحيان تسبب قرارات غير صحيحة في أجزاء من الثانية.
قال فيمال: “اتضح أن الثقة المعرفية لا تعني أنك ستتمكن فعليًا من الاعتماد على الجهاز”. “إنك تتخذ قرارات على مستوى القناة الهضمية باستخدام عصا التحكم التي تحاول تحقيق التوازن بين نفسك، ولبناء تلك الرابطة على مستوى القناة الهضمية فإنك تحتاج إلى أكثر من مجرد الثقة المعرفية.”
قصص ذات الصلة:
– يمكن لرواد فضاء القمر المستقبليين طباعة إمداداتهم ثلاثية الأبعاد باستخدام المعادن القمرية
– Space Perspective تكشف عن مرحاض “Space Spa” لرحلات المنطاد السياحية (صور)
– ستختبر مهمات الفضاء السحيق الصحة العقلية لرواد الفضاء. هل يمكن لرفاق الذكاء الاصطناعي المساعدة؟
لماذا لم يتمكن المشاركون في هذه الدراسة من التغلب على الصراع والسماح لأنفسهم بالاسترشاد بشكل كامل بواسطة الاهتزازات يظل سؤالًا مفتوحًا. لمعرفة ذلك، قال فيمال إن فريقه يستكشف إضافة نوع من إشارات الضغط لنقل الشعور العميق بالاقتراب من نقطة الانهيار.
وأضاف أن التدريب المحدد لبناء رابطة بين البشر والتكنولوجيا، بحيث يعتمدون على الجرافات الاهتزازية بمجرد الارتباك، قد يساعد. يمكن القيام بذلك من خلال جعل المشاركين يكتشفون نقاط توازن عشوائية ومبرمجة مسبقًا على كرسي الفضاء باستخدام الجهاز وحده.
تناولت الدراسة فقط محاكاة انعدام الجاذبية، لذلك يخطط الباحثون لمتابعتها بتجارب الكرسي التي تحاكي الجاذبية التي سيختبرها رواد الفضاء على القمر أو المريخ.
ويرد وصف هذا البحث في أ ورق نُشرت يوم الجمعة (3 نوفمبر) في مجلة Frontiers in Physiology.