Med rumrejser kommer køresyge. Disse ingeniører vil gerne hjælpe

Desorientering og køresyge har længe været en undervurderet virkelighed af rumudforskning, sagde Lonner. Undersøgelser tyder på, at et flertal af astronauter og kosmonauter er blevet syge under vandlandinger - en relativt lille tilstand, der kan blive farlig, hvis kvalme besætningsmedlemmer pludselig skal reagere på en katastrofe.

At tackle sådan transportsyge vil blive stadig vigtigere, efterhånden som flere mennesker rejser ud i rummet og bliver der længe, ​​sagde Lonner. I de seneste laboratorieeksperimenter opdagede holdet, at virtual reality-briller kan hjælpe med at holde astronauter på jorden, når de plasker ned i havet. Denne teknologi kan give folk beroligende billeder af et landskab at se på, ligesom at se horisonten fra dækket af en båd.

Holdet præsenterede sine resultater i denne måned på NASA's årlige Human Research Program Investigators' Workshop i Galveston, Texas.

"Vi øger hele denne boble af rumudforskning," sagde Lonner. "Men folk vil ikke gøre det, hvis de bare vil være elendige, når de kommer til mikrogravitation, og når de vender tilbage til Jorden."

Adrift på havet

For rumfartsingeniøren er spørgsmålet et personligt – hun kan ikke så meget som slå en bog op under bilture uden at blive kvalm. Ifølge en hypotese opstår køresyge som hendes af en slags misforhold mellem krop og hjerne.

"Når du er i et bevægeligt miljø, fornemmer din krop dine omgivelser, men din hjerne har også en forventning om, hvad du skal sanse baseret på dine tidligere oplevelser," sagde Lonner. "Når de to ting er uenige i en længere periode, bliver du køresyg."

Desværre for astronauter er rummet fuld af den slags modsætninger.

Når mennesker først bryder fri af Jordens atmosfære, for eksempel, forventer deres hjerner, at deres kroppe vil opleve et nedadgående træk fra tyngdekraften - forhold, der ikke eksisterer i rummet. Som følge heraf har omkring 60 % til 80 % af rumrejsende oplevet, hvad forskerne kalder "rumkørselssyge", som kan vare et par dage eller endda længere. (Den russiske kosmonaut Gherman Titov har den tvivlsomme ære at være det første menneske, der kastede op i rummet, da han mistede sin frokost inde i rumfartøjet Vostok 2).

I særskilt forskning undersøger Clark og hans kolleger, om rumfarere kan reducere rumkørselssyge gennem simple øvelser, såsom forsigtige vipper af hovedet.

Men ubehagelige følelser kan også dukke op, når astronauter kommer tilbage til Jorden. NASA planlægger at sende mennesker til månen i dette årti ombord på Orion- eller Dragon-rumfartøjerne. Når især Orion vender tilbage til Jorden, vil den sandsynligvis plappe i havet et sted ud for Californiens kyst. Der kan astronauter dukke op og ned i bølgerne i op til en time, mens de venter på redning.

Det er ikke et kønt billede, sagde Lonner, "Hvis du ser på Orion og Dragon, er der kun et par koøjevinduer, der virkelig ikke er tilstrækkelige til at give astronauter et fast billede af Jorden."

Gå i skoven

Tilbage ved CU Boulder, i et laboratorium nede i gangen fra den menneskelige centrifuge, træder Clark ind i en anden maskine.

Metalterningen malet blå er på størrelse med et lille soveværelse. Det har tidligere opholdt sig i NASA's Johnson Space Center i Houston og er så stort, at holdet var nødt til at bringe det ind i bygningen i stykker og derefter sætte det sammen igen på stedet.

Når Clark sætter sig fast på en stol indeni og lukker døren, buldrer den massive enhed til live og begynder at bevæge sig og glider langs et spor på gulvet. Den svirrer i en lige linje fra den ene ende af rummet til den anden i flere minutter.

"Du føler, at du bliver rystet frem og tilbage," siger Clark.

Faktisk føles det som at blive vugget frem og tilbage af bølger – forskerne programmerede slædens bevægelse ved at trække på data fra rigtige bøjer i Stillehavet.

I et nyligt eksperiment tog holdet en to-trins tilgang til at simulere den køresyge, der kommer fra vandlandinger:Først snurrede gruppen 30 menneskelige forsøgspersoner i en time i centrifugen. Denne spinning efterligner den desorientering, astronauter oplever, når de pludselig skifter fra mikrotyngdekraft til hårdheden af ​​Jordens tyngdekraft.

Dernæst rystede forskerne forsøgspersonerne i slæden i så meget som en time. Hvis det lyder som en opskrift på kvalme, sagde Lonner, så var det det.

Men, tilføjede hun, holdet gav også hvert af forsøgspersonerne et par virtual reality-briller at bære. Halvdelen af ​​forsøgspersonerne så et billede af en fast hvid prik mod en sort baggrund. Men de andre emner fik et meget rigere billede - en digital skov komplet med et par tegneseriemennesker i skala. Disse skove bevægede sig også i takt med slæden. Når den gled eller vippede, gjorde træerne og menneskerne det også.

"Det er ligesom et virtuelt vindue," sagde Lonner.

Det gjorde også tricket. Lonner forklarede, at hvis forsøgspersoner oplevede moderate symptomer på køresyge i mere end to minutter, forlod de eksperimentet. Kun en tredjedel af de mennesker, der bar beskyttelsesbriller, der kun viste den hvide prik, holdt hele timen i slæden. I modsætning hertil overlevede næsten 80 % af forsøgspersonerne, der så skoven, prøvelsen.

Et vindue åbnes

Forskerne arbejder på at bygge videre på deres resultater og undersøger for eksempel, om tilføjelse af mere information til skovscenen kan hjælpe med at reducere kvalme endnu mere. Men de er optimistiske over, at virtual reality kan give astronauter, der vender tilbage til Jorden, en lille lettelse.

Lonner ser projektet som en måde at åbne rumudforskning op for flere mennesker - inklusive folk som hende, der får kvalme på fly. Hun har endda brugt nogle af erfaringerne fra sin forskning i sit eget liv.

"Jeg indså, at det er værre, når vinduet er lukket, og jeg kan ikke se skyerne passere forbi," sagde Lonner. "Nu åbner jeg altid vinduet for at se skyerne."

Leveret af University of Colorado at Boulder