查看 SpaceX Inspiration4 实验 | 《大众科学》

周六，四名探险家在绕地球飞行三天后，在佛罗里达海岸附近溅落。就像他们之前的绕轨乘组一样，他们也利用这次难得的机会研究了人体——他们自己的身体——在低重力和高宇宙辐射的异域环境中如何反应。

但与之前的绕轨乘组不同的是，由 SpaceX 运营的 Inspiration4 任务的成员并非职业宇航员，他们并未花费职业生涯来为此做准备。相反，他们属于一个新兴的旅行者群体，被称为太空飞行参与者、太空飞行员或太空游客。这些冒险家以财富和运气兼备而著称。

然而，首次私人绕轨乘组的成员是普通人，这给研究人员带来了独特的机会——以及独特的挑战。调查人员首次有机会了解普通人如何适应太空。但要做到这一点，他们需要设计出任何人都可以并且愿意在一次非凡的假期中进行的实验。

“我们正在着眼于非职业平民进入太空的未来，所以我们必须在科学易于实施、易于执行、负担低之间取得平衡，”贝勒医学院太空健康转化研究所 (TRISH) 的生物医学工程师 Jimmy Wu 说，该机构组织了 Inspiration4 的研究活动。“这绝对是从与以完成此工作为职业的职业宇航员合作的转变。”

一系列测试

TRISH 的研究人员希望 Inspiration4 乘组——由亿万富翁 Jared Isaacman、内科医生助理 Hayley Arceneaux、数据工程师 Chris Sembroski 和地质科学家 Sian Proctor 组成——能在轨道上回答他们提出的许多问题。科学家们设计了一些研究项目来解答一些最紧迫的疑问。

在飞行前后，乘组使用装有加速计的平板电脑来检测他们能在多大程度上保持平衡。内耳中负责身体定位的系统依赖于重力，其紊乱可能与每位太空旅行者的痛处有关：太空病。令人困惑的是，研究人员尚未发现晕车与太空病之间有任何联系，因此 TRISH 的科学家们正在拓宽研究范围。

“我们没有发现地球上的情况与太空中的情况之间存在良好的相关性，”Wu 说。“我们只需要更多的数据来理解这一点并与普通大众联系起来。”

Inspiration4 的参与者还使用平板电脑进行了十项测试，以测量他们的反应时间和整体认知功能。当宇航员在国际空间站进行此类测试时，研究人员并未检测到任何精神恍惚。但这可能是因为这些测试太粗糙，无法检测到精英飞行员等高性能人群的细微下降。如果来自不同背景的太空旅行者出现更显著的下降，研究人员希望了解。

实时健康监测

太空飞行的主要挑战是在没有医院和医生的情况下保持乘组的健康。在《星际迷航》中，探险家们有一个“万用扫描仪”设备来监测他们身体的总体状况。为了迈向那个未来的一小步，Inspiration4 乘组对两种实时健康监测设备进行了现场测试。

其中一个是一种手持式超声波机，用于跟踪当身体没有重力向下拖拽时，水分如何在体内流动。技术人员在医院进行超声波检查，但 Inspiration4 的设备使用人工智能来观察图像并相应地指导新手用户。“这使得非熟练操作员也能进行超声波检查，而无需经过数月培训，”Wu 说。

乘组还采集了唾液和针刺血样，另一种设备对这些样本进行了即时分析，以检测压力、炎症和免疫力的迹象。乘员将样本带回地球保存，作为一项长期科学事业的第一个成果：建立“生物样本库”。

这些样本将保存在贝勒医学院，用于研究太空飞行对身体的影响。直到宇航员开始在空间站进行长时间停留后，NASA 才开始记录他们视力方面的一些仍然神秘的变化。一个广泛的生物样本库可以帮助研究人员研究其他尚未确定的健康影响，特别是随着更多样化的人群进入太空。

“二十年后，能够回过头来”回答这个问题，“‘这是否发生在最早的民用太空飞行中？’” Wu 说。

研究速成班

但在他们开始积累这些宝贵信息之前，TRISH 的研究人员必须设计出尽可能简单的实验，并对太空飞行员进行培训以执行它们。虽然职业宇航员有数年时间来准备任务，但 Inspiration4 乘组只有几个月。而其中大部分时间都花在了学习应对生死攸关的紧急情况，比如飞船窗户破裂时该怎么办。

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职业宇航员负责更广泛的实验，其中许多是自动化的，但 Inspiration4 团队仍然必须学习他们预期的研究计划。TRISH 的研究人员教会了一名 SpaceX 员工实验是如何工作的，然后该员工在现场对乘组进行了培训。现在飞船和乘客已经返回地球，TRISH（支付了未公开的金额来运送其研究）正在等待了解其项目有多成功。

“我们已尽力让他们准备好并具备进行科学研究的能力，但其本质是他们需要自力更生，”Wu 说。