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“神十一”航天员将开展意念控制脑机交互实验

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图为10月16日,神舟十一号载人飞行任务航天员景海鹏(左)、陈冬在酒泉卫星发射中心出席记者见面会。新华社记者 李刚 摄

神舟十一号航天员将开展意念控制脑机交互实验

新华社酒泉10月16日电(记者喻菲 陈曦 李国利)中国将于17日发射神舟十一号载人飞船,航天员将在未来30天的太空之旅中,开展一项非常具有科幻色彩的前瞻性实验:由意念控制的脑机交互实验。

中国航天员科研训练中心航天员系统副总设计师黄伟芬介绍,这一实验希望能够首次获取航天员在太空飞行中脑机交互生理特征的变化模型,初步探索意念控制在航天任务中的可行性。

黄伟芬说:“脑机接口现在还处于前瞻性的阶段。在未来空间站航天员长期驻留时,我们希望脑控技术、眼控技术、手势识别技术等新型交互技术能够得到使用。”

她说:“未来航天发展中,人和机器人要协同工作,一起去外太空探索。人不需要再操作键盘、鼠标甚至控制手柄,而是采用脑控技术、眼控技术等,这些都是很新的技术。在太空,航天员处于失重、密闭环境,会对人的情绪、生理都造成影响。因此这样的技术能不能在太空使用,需要实验验证。”

“在太空飞行中,航天员的血液、体液重新分布,大脑的生理状态也会出现一些变化,这会对目前最前沿的脑机技术产生影响。我们要做相关测试和研究。”黄伟芬说。

此外,为空间站建造和长期运营验证技术、积累数据,航天员系统策划了十多项在轨试验和实验。

基于中法合作技术的失重心血管功能研究,将积累失重心血管功能动静态调节适应性变化的数据。这项研究将实施国际首例在轨人体微血管内皮功能评估研究、探索从内皮功能角度揭示失重心血管功能失调机制;首次获得中国飞行中人体超声医学数据,为后续空间站任务医学影像学技术的应用积累经验。

在轨飞行对航天员视功能影响研究,瞄准航天员视觉损伤这个前沿问题,初步探索航天员视觉损伤的规律和机制,为空间站深入开展在轨视觉能力评估和防护提供测试指标、方法和数据支撑,为青光眼、高颅压症等疾病的发病机理研究提供借鉴。

黄伟芬介绍,此次任务中,还要开展航天员物质营养代谢影响研究,以及航天员在轨味嗅觉变化规律研究,这一研究可为后续飞行任务食谱设计提供参考。

由于未来空间站上航天员将更长时间驻留太空,此次还将开展航天员在轨情绪调控评价技术研究,积累中长期飞行中航天员情绪状态数据。

专家还要研究在轨噪声对航天员的影响,为未来空间站听力防护方案以及航天器的声学设计提供参考。

而基于典型维修操作的人体运动学特性实验,目的是建立在轨人体姿态和工作空间的分析研究工作方法,最终为空间站维修设备的研制和工具的设计提供支撑。

另一项为空间站做的技术验证是太空跑台束缚系统技术验证。据介绍,跑台是未来空间站非常重要的防护设备之一。通过测量记录航天员在不同纵向负荷下主动跑步的过程,以及肩部、腰部的力负荷分配数据,为地面分析提供客观依据。

黄伟芬说,在失重的状态下人会浮起来,所以需要装置把人固定住,还能跑起来,装置必须是合适的。阻力太大可能耐受不了,跑不了那么长时间,太松了又起不到作用,这就需要研究和验证,科学合理的设计。预期成果是自主研制适合不同身高、体重的航天员在轨跑步束缚系统,可以指导未来空间站锻炼方案。

此外,这次还将开展微重力环境下植物水分和养分供应等空间植物栽培关键技术研究,为下一步在空间站种植可口、营养和安全的新鲜蔬菜奠定技术基础。同时植物也可在航天员的30天在轨时间中起到心理调节作用。

还有一些研究是在近几次载人航天飞行任务持续开展的,例如航天员睡眠、生物节律特征研究和航天员在轨眼手协调性测试研究,这次继续开展是为了进一步积累数据、发现规律。

(原标题:“神十一”航天员将开展意念控制脑机交互实验)

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