在加拿大宇航員大衛(wèi)·圣雅克（David Saint-Jacques）于12月3日奔赴國(guó)際空間站后，這位太空新人將面臨一個(gè)相當(dāng)大的挑戰(zhàn)：太空飛行將如何改變他的感知。

科學(xué)家們知道，處于微重力環(huán)境的宇航員如果肉眼看到另一個(gè)物體“移動(dòng)”，即使它們實(shí)際上是保持不動(dòng)，宇航員都常常認(rèn)為它們正在移動(dòng)，而這種現(xiàn)象使得深度感知變得更加困難。在使用機(jī)器人Canadarm2捕獲輸送物資的航天器時(shí)，這個(gè)問(wèn)題將尤為特出。盡管經(jīng)驗(yàn)豐富的宇航員的表現(xiàn)十分優(yōu)異，但科學(xué)家們正在努力減少任何潛在的并發(fā)癥。畢竟，宇航員需要物資才能在太空中繼續(xù)任務(wù)。

這就是圣雅克的實(shí)驗(yàn)挑戰(zhàn)。他用了半小時(shí)的時(shí)間來(lái)體驗(yàn)“Vection”，后者是一款VR內(nèi)容，旨在幫助科學(xué)家進(jìn)一步了解宇航員是如何估計(jì)太空對(duì)象的大小與運(yùn)動(dòng)。他戴上了VR頭顯并進(jìn)行了三個(gè)實(shí)驗(yàn)：估計(jì)一個(gè)對(duì)象的大小，在虛擬世界中“移動(dòng)”至他認(rèn)為物體所處的位置，并確定他是如何感知傾斜和視覺(jué)加速度。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果可用于提高國(guó)際空間站上的任務(wù)操作安全性，同時(shí)能夠?yàn)槲磥?lái)前往月球或火星執(zhí)行任務(wù)的宇航員提供幫助。

多倫多約克大學(xué)的首席研究員勞倫斯·哈里斯（Laurence Harris）解釋說(shuō)：“通過(guò)了解自我運(yùn)動(dòng)和距離感知中的錯(cuò)誤，以及它們是如何在太空中隨時(shí)間發(fā)生變化，我們或許能夠理解任何涉及這些判斷的任務(wù)。”

進(jìn)入“Vection”后，宇航員需要接受系統(tǒng)引導(dǎo)并完成三個(gè)任務(wù)。首先，沿著虛擬走廊“橫向”加速，引發(fā)運(yùn)動(dòng)感（即使實(shí)際上仍然保持靜止）。

哈里斯指出：“我們隨后會(huì)要求他們指向地板的新角度，從而評(píng)估他們是否會(huì)將任何視覺(jué)加速度解釋為這是由于重力引起的加速度。如果他們認(rèn)為之前的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)?lsquo;向上’，則地板看起來(lái)應(yīng)該為傾斜。”

在第二個(gè)實(shí)驗(yàn)中，宇航員將在同一個(gè)走廊中查看一個(gè)目標(biāo)。當(dāng)宇航員沿走廊“移動(dòng)”時(shí)，目標(biāo)消失。當(dāng)?shù)竭_(dá)目標(biāo)所在的位置時(shí)，他們需要按下按鈕。

哈里斯解釋說(shuō)：”這可以告訴我們視覺(jué)運(yùn)動(dòng)在太空中的強(qiáng)大程度：視覺(jué)運(yùn)動(dòng)在多大程度上令你感覺(jué)自己已經(jīng)進(jìn)行了移動(dòng)。“

第三個(gè)實(shí)驗(yàn)要求宇航員將虛擬走廊中物體的大小與他們手中的參考物體進(jìn)行比較。哈里斯補(bǔ)充說(shuō)：“他們?cè)u(píng)估物體尺寸的唯一方法是知曉物體的距離，只有這樣才能測(cè)量其感知深度。”

這項(xiàng)研究不僅可以對(duì)國(guó)際空間站帶來(lái)幫助，同時(shí)有助于未來(lái)的任何太空飛行活動(dòng)，包括美國(guó)宇航局希望建立Lunar Orbital Platform-Gateway空間站的愿望，以及在接下來(lái)的數(shù)十年中將人類(lèi)送往火星。理解太空中的深度感知可以幫助宇航員提高到達(dá)緊急艙口，停靠航天器或控制機(jī)器人平臺(tái)的能力。

這項(xiàng)研究同時(shí)可以為地球上的我們產(chǎn)生影響，比如更好地控制移動(dòng)車(chē)輛，或者輔助平衡感更弱的人士，如老人。

哈里斯指出：“一個(gè)主要目標(biāo)是了解我們的大腦是如何處理自我運(yùn)動(dòng)線(xiàn)索，同時(shí)提供一個(gè)定量模型，幫助我們理解大腦為做到這一點(diǎn)是如何將感官信息組合在一起。”

每位參與實(shí)驗(yàn)的宇航員都將進(jìn)行五次測(cè)試。圣雅克已經(jīng)經(jīng)歷了兩次測(cè)試，一次是在地面上，另一次則是在他抵達(dá)國(guó)際空間站的幾天后。接下來(lái)的三次測(cè)試將在他完全適應(yīng)太空后（80天到100天之間），回到地球后（著陸后四到六天），以及完全恢復(fù)并適應(yīng)地球生活（著陸后50天-70天）后進(jìn)行。

但對(duì)于“Vection”實(shí)驗(yàn)的最終結(jié)果，我們必須要耐心等待。國(guó)際空間站上的宇航員不多，而實(shí)驗(yàn)至少需要有七名宇航員參加。總結(jié)數(shù)據(jù)的最終報(bào)告預(yù)計(jì)將于2023年公布。

來(lái)源：新浪VR