我们在墨西哥湾上空约34,000英尺处失重，努力忍住晕动症，同时将一个超声波探头插入一个价值2.6万美元的假人的食道。片刻之后，这架被掏空的波音727飞机将到达其抛物线轨迹的顶点，然后俯冲10,000英尺，机头朝下——在俯冲之前，这三名进行这项微重力实验的大学生刚好有时间拍下几张假人死气沉沉的心脏的几张模糊的超声波图像。
在我们身后，一个黑色背包飘向天花板。飞机上的安全带上下晃动，仿佛在水下。一名NASA摄影师松开了他的相机，相机悬停在他面前。
我以坐姿漂浮在地板上方几英寸处（感觉很像一个神灯精灵），这时一名机组人员大声喊着盖过引擎的噪音说，我们即将从失重状态进入两倍重力。这个警告至关重要，因为你不希望在重力恢复时处于倒置状态。这也是抛物线飞行中大多数人会呕吐的部分。
几秒钟后，我背部朝上地躺在飞机铺有软垫的地板上，飞机正以极快的速度下降到24,000英尺。斯坦福大学的学生们在没有肢体的假人周围交换座位，并固定住他们的腿，这样当飞机进入下一个零重力抛物线时，没有人会飘离固定好的实验装置。在飞机的前部，另一支队伍的一名学生正呕吐在一个袋子里。
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这次飞行是NASA竞争激烈的微重力大学项目的一部分。高中生和大学生提交减重力实验提案；获胜队伍将来到休斯顿的埃灵顿机场，进行为期一周的活动，最后以一次抛物线飞行结束。
我在这架飞机上是为了报道斯坦福大学的实验，该实验将测试便携式超声波机器在微重力下是否能拍出有用的心脏图像。更宏大的图景关系到人类太空飞行的未来：当我们离地球数百万英里时，我们的医疗设备能否让我们活下来？
在微重力环境下，牛顿的牛顿第三定律（作用力与反作用力）尤其显得突出。
斯坦福大学的团队领队是18岁的保罗·沃伦（Paul Warren），一名大一计算机科学专业的学生，他16岁时就设计了一个飞往国际空间站的生物学实验。当我第一次通过电话与沃伦交谈时，他对载人太空旅行未来的热情压倒了我对这次飞行的部分恐惧。“我相信人类永远不会满足，直到我们探索了所有，学到了一切，”他说。“但在我们让长期太空飞行成为现实之前，我们需要在太空拥有与地球急诊室相同的医疗设备。”当我早上在休斯顿NASA 990号机库见到他时，他穿着一件SpaceX T恤，自信地指挥着团队中的其他五名成员，他们大多比他年长。
目前，太空中的人类在医疗监测和治疗方面选择有限——例如，手术尚未实现。但如果国际空间站发生医疗紧急情况，宇航员距离地球上的医院只有几个小时的路程。然而，载人火星任务将使人类在深空停留数月甚至数年，这意味着乘员需要能够独立应对紧急情况。
学生们正在测试的超声波机器非常适合太空任务。它轻巧紧凑，使用所需的医疗培训极少，探头可以一次在体内停留72小时。但该技术仅在地球上使用过，没有人知道它在零重力下是否能正常工作。最令人担忧的是微重力会导致探头移位。
团队的导师，心脏外科医生兼太空医学专家彼得·李（Peter Lee）告诉我，放置在食道中的超声波探头是长期太空飞行的理想诊断工具。“如果远离地球的宇航员发生心血管事件，或者因某种原因瘫痪需要呼吸机，目前在（太空）没有任何成像设备能提供心脏的连续图像，”他说。“你可以使用（外部）超声波，但技术人员必须一直在场将其固定在胸部。”
在我们飞行前一天，学生们正在假人身上练习使用超声波探头，假人覆盖着逼真的皮肤，并包含解剖学上准确的内脏模型。他们将柔韧的探头通过嘴巴插入食道，在那里它可以比外部超声波捕捉到更清晰的心脏图像。探头连接到一个黑白显示器，实时显示心脏的超声波视图。图像显示心脏是否在跳动；瓣膜是否正常工作；心脏周围是否有液体；以及进出的血液是否过多。
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NASA项目主管警告我们要为飞行前一晚睡个好觉。“飞行当天不要喝酒。并且尽量不要吃油腻的食物。”尽管如此，我们都因起飞前注射的东莨菪碱*而有些晕乎乎的。这种止晕药使我的嘴巴和眼睛异常干燥，我的听力也感觉迟钝了。
你可能会认为，当重力消失时，你首先注意到的是你飘向天花板。实际上，你首先注意到的是你的大脑，它在与来自内耳的新奇奇怪信号搏斗，停止将天花板注册为你头顶的东西。我的第一个想法是我不知怎么翻过来了。事实上，我几乎没有从几分钟前有体重的时候移动。当我开始从地板上抬起时，我惊慌失措地抓住了一个附近的座位。在我面前，沃伦正在空中翻跟斗。
当然，重力并没有真正关闭；我们仍然在地球的引力之下。在20世纪50年代，航空科学家们发现他们可以通过抛物线飞行来模拟零重力。当飞机以45度角向上飞行时，乘客会经历超重力——通常约为2 G——因为爬升力与地球的引力相结合。当飞机开始将机头向下时，所有未固定的物体都会继续向上移动，漂浮到机舱中间。
失重状态持续约20秒，然后随着飞机完成抛物线并开始以机头朝下的方式加速冲向地球，又回到双倍重力。我曾担心这个阶段的飞行会感觉像一次两英里的过山车式的俯冲。相反，躺在地板上，我感觉大部分时间我变得非常沉重。在超重力下，即使抬起手臂也很困难。
为了获得实验所需的数据，沃伦和他的队友萨姆·贝德（Sam Beder，23岁）和安迪·武（Andy Vu，18岁）必须在每次失重抛物线期间拍摄六张心脏图像。起初，他们很难保持静止足够长的时间来操作探头；在微重力下，牛顿第三定律（作用力与反作用力）尤其显著。你右手最微小的移动就会让你全身向左移动。有一次，我移动了脚，发现自己在后空翻。
32次抛物线飞行和略多于一小时后，727飞机正返回埃灵顿机场，我们正系好机舱后部的座位安全带。一名NASA机组人员告诉我们，许多飞行员在短暂的返程航班中睡着了；东莨菪碱是一种镇静剂。但当我们着陆时，我们都还醒着，笑着，比较着彼此的经历。口袋里的呕吐袋有惊无险地是空的。
第二天，团队的其他成员——迪尼安娜·皮库托夫斯基（Diniana Piekutowski，19岁）、大卫·格尔森（David Gerson，22岁）和丽莎·李（Lisa Lee，21岁）——带着假人又进行了一次抛物线飞行。不幸的是，皮库托夫斯基是团队中唯一感到不适的人。“我吐了四次，”她说。“他们不停地给我递袋子。”（我听说有GoPro的录像，但反复要求观看视频被拒绝，并伴有大量的挥手和笑声。）
飞行后，沃伦将一组超声波图像——包括在地面拍摄的和在微重力下拍摄的——发送给一位心脏麻醉师，由他来评估每张图片的质量。如果医生认为两组图片的质量相似，这将是朝着确定超声波探头是否有一天能监测太空中的宇航员迈出的第一步。
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在飞行后的两个月，也就是六月初，沃伦有了结果可以报告：心脏麻醉师没有发现地面拍摄的心脏图像和零重力拍摄的图像之间有任何显著差异。沃伦计划将这些图像发送给更多的医生进行审查。该团队希望最终能发表他们的研究成果。
“未来某一天，有人将在零重力下接受手术，”沃伦在飞行前告诉我。“我们将如何做到这一点？”
应对零重力飞行晕动症的贴士
- 飞行当天避免摄入咖啡因
- 起飞前两小时，吃一小餐面包、米饭或其他易消化食物
- 保持下巴抬起
- 不要闭眼
- 头部转动时与身体保持一致（假装你戴着颈托）
- 保持脚低于头部
- 避免快速眼球运动
- 在超重力期间仰卧
- 不要看向窗外——倾斜的地平线会进一步混淆你的大脑
*是的，就是* 东莨菪碱
