书城科普读物神秘的太空世界丛书:太空生活全接触
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第35章 被歪曲的视觉

在太空中生活并不轻松,这是由于宇航员会经常生病和迷失方向。如今法国和美国科学家发现,零重力也在影响宇航员对大小和距离的正确判断。这会在宇航员驾驶太空船或在太空行走中实施任务时影响他们的表现。

人类的视觉会因太空中非同一般的状况而产生错觉。一些“阿波罗”号宇航员报告说他们在月球上很难判断距离,比如说,往往觉得远处的岩石离自己比实际距离近得多。

同样,众所周知,美国航天飞机驾驶员在飞行模拟器和训练飞机上的操作要比在执行真正的驾驶任务时出色得多。

一些研究已经表明,这些效应可能是禁闭或缺乏明显标志,如树木和建筑物的结果。但最新研究表明,减少的重力也是部分原因。人类通过利用耳石、小晶体碳酸盐和内耳毛发中的蛋白质来产生三维立体感。当一个人运动时,力量就会施加在这些微粒上,从而让人感受到加速度和重力牵引。生活在零重力环境下就不会产生这种作用,从而让人失去这种感受。当这种效应作用于宇航员的感官上,就会导致他们错误地判断获知大小和距离的标志物,如物体的逝点,从而使他们不能准确地评估物体的尺寸。

探秘宇航生活为检测这一理论的正确性,研究人员让测试者登上欧洲空间局的零重力飞机“呕吐彗星”,进行零重力测试。此空中巴士飞机重复进行抛物线轨迹飞行,可以产生20秒的微重力时刻。测试者戴上虚拟真实的护目镜,随意漂浮在空气中,再使用手持轨迹球和附近的电脑相连,他们被要求调整一个立方体的线条画,因为他们将此立方体的一个方向给弄歪了。

在正常重力情况下,测试者可以调节立方体的深度和高度。因此,这一立方体的所有面都是一样的长。但在没有重力的情况下,他们就不能做得这么好了。甚至经调整过的立方体还是给弄歪了,有时差到了45%。总之,测试者在自由落体时看东西比在正常重力环境下似乎觉得更高、更细和更浅。在月球上,人类眼睛容易被阴影和无大气环境所欺骗,同时月球上的大石头和小石头看起来似乎是一样的。月球重力只有地球重力的1/6,因此月球重力也会歪曲视觉。

在这种视觉歪曲的情况下还很难判断物体的速度,人类视觉多少得根据物体运动时的大小变化来判断物体运动有多快。这可以解释一些太空灾难,如1997年在俄罗斯“和平”号(Mir)空间站上发生的事故。当时名为“进步”号的无人驾驶飞船在此太空站上冲了一个洞,此撞击部分归咎于从监视器图像中难以获知此飞船的飞行速度。

事实上,微重力测试每次只进行20秒。研究表明,有感觉问题的宇航员还有生理问题,以至于导致不能适应这种封闭的太空环境。这意味着要消除零重力环境下所出现的感官问题,才可能避免Mir空间站上的撞击事故。

然而,对抗歪曲感的办法很微妙。克勒蒙特表示这种测试将可用于电脑显示屏上。但调节太空行走或探测外星球的宇航员视觉将更加困难。不过,大脑能随时间来调节这种视觉歪曲。如果是这样,就能帮助解释摇晃的航天飞机经过长途任务之后能安全着陆。克勒蒙特目前正在探测国际空间站上的这种可能性。在此空间站上,10名宇航员正在进行检测,人人都在这里待了6个月,以寻找视觉上的变化。此外还进行了立方体的测试,在此测试中,宇航员被要求估算到所指定照片的距离。