Wetenschap
Astronauten hebben een verrassend vermogen om te weten hoe ver ze in de ruimte vliegen
Uit nieuw onderzoek onder leiding van de Universiteit van York blijkt dat astronauten een verrassend vermogen hebben om zich te oriënteren en de afgelegde afstand te meten terwijl ze vrij zijn van de zwaartekracht.
De bevindingen van het onderzoek, uitgevoerd in samenwerking met de Canadian Space Agency en NASA, hebben implicaties voor de veiligheid van de bemanning in de ruimte en kunnen mogelijk aanwijzingen geven over hoe veroudering de evenwichtssystemen van mensen hier op aarde beïnvloedt, zegt Laurence Harris, hoofd van de faculteit Gezondheid van de studie. .
"Het is herhaaldelijk aangetoond dat de perceptie van de zwaartekracht de perceptuele vaardigheid beïnvloedt. De meest diepgaande manier om naar de invloed van de zwaartekracht te kijken is door deze weg te nemen, en daarom hebben we ons onderzoek de ruimte in gestuurd", zegt Harris, een expert op het gebied van visie. en de perceptie van beweging, die ook leiding geeft aan het Multisensory Integration Lab en voormalig directeur is van het Center for Vision Research in York.
“We zijn al bijna een kwart eeuw stabiel aanwezig in de ruimte, en nu de ruimte-inspanningen alleen maar toenemen naarmate we van plan zijn terug te gaan naar de maan en verder, wordt het beantwoorden van vragen over gezondheid en veiligheid alleen maar belangrijker. Uit onze bevindingen lijkt het alsof mensen verrassend genoeg in staat zijn om met behulp van hun gezichtsvermogen het gebrek aan een aardse normale omgeving adequaat te compenseren."
Harris en medewerkers – waaronder de professoren Robert Allison en Michael Jenkin van de Lassonde School of Engineering en twee generaties postdocs en studenten uit York Björn Jörges, Nils Bury, Meaghan McManus en Ambika Bansal – bestudeerden een tiental astronauten aan boord van het Internationale Ruimtestation, dat in een baan om de aarde draait. ongeveer 400 kilometer van het aardoppervlak.
Hier wordt de zwaartekracht van de aarde ongeveer tenietgedaan door de middelpuntvliedende kracht die wordt gegenereerd door de baan van het station. Door de resulterende microzwaartekracht lijkt de manier waarop mensen bewegen meer op vliegen, zegt Harris.
"Mensen hebben eerder anekdotisch gemeld dat ze het gevoel hadden dat ze sneller of verder gingen dan ze in werkelijkheid in de ruimte waren, dus dit zorgde voor enige motivatie om dit daadwerkelijk vast te leggen", legt hij uit.
De onderzoekers vergeleken de prestaties van een tiental astronauten (zes mannen en zes vrouwen) vóór, tijdens en na hun jarenlange missies naar het ruimtestation en ontdekten dat hun gevoel van hoe ver ze reisden grotendeels intact bleef.
Ruimtemissies zijn drukke bezigheden en het kostte de onderzoekers enkele dagen om verbinding te maken met de astronauten zodra ze bij het ruimtestation aankwamen. Harris zegt dat het mogelijk is dat hun onderzoek er niet in is geslaagd de vroege adaptatie vast te leggen die zich in de eerste paar dagen heeft voorgedaan, en "het is nog steeds een goede nieuwsboodschap omdat er staat dat welke adaptatie ook gebeurt, het heel snel gebeurt."
Ruimtemissies zijn niet zonder risico. Terwijl het ISS in een baan om de aarde draait, wordt het soms geraakt door kleine voorwerpen die het schip zouden kunnen binnendringen, waardoor astronauten zich in veiligheid moeten brengen.
"Tijdens ons experiment moest het ISS een aantal keren ontwijkingsmanoeuvres uitvoeren", herinnert Harris zich. "Astronauten moeten in geval van nood snel en efficiënt naar veilige plaatsen kunnen gaan of uit luiken van het ISS kunnen ontsnappen. Het was dus heel geruststellend om te ontdekken dat ze dit eigenlijk heel precies konden doen."
De studie, onlangs gepubliceerd in npj Microgravity , is al tien jaar in de maak en vertegenwoordigt de eerste van drie artikelen die zullen voortkomen uit het onderzoek naar de effecten van blootstelling aan microzwaartekracht op verschillende perceptuele vaardigheden, waaronder de schatting van de lichaamskanteling, de afgelegde afstand en de grootte van objecten.
Harris zegt dat onderzoek aantoont dat blootstelling aan microzwaartekracht het verouderingsproces op een grotendeels fysiologisch niveau nabootst – verspilling van botten en spieren, veranderingen in het hormonale functioneren en een verhoogde vatbaarheid voor infecties – maar uit dit artikel blijkt dat zelfbeweging grotendeels onaangetast blijft, wat erop wijst dat er evenwichtsproblemen zijn. die vaak door ouderdom ontstaan, hebben mogelijk geen verband met het vestibulaire systeem.
“Het suggereert dat het mechanisme voor de perceptie van beweging bij ouderen relatief onaangetast zou moeten blijven en dat de problemen die gepaard gaan met vallen misschien niet zozeer te maken hebben met de perceptie van hoe ver ze zijn bewogen, maar misschien meer te maken hebben met hoe zij kunnen dat omzetten in een evenwichtsreflex."