太空机构正在努力防止宇航员失明
欧洲空间局正在努力了解宇航员在太空中为何会失去视力,希望他们能找出治疗或甚至预防这种情况的方法,因为越来越长的太空飞行增加了永久性视力损伤的风险。该机构委托英国眼部扫描初创企业Siloton开发解决方案,以便为国际阿尔忒弥斯月球飞行和其他深空任务做好准备。这种健康科技利用量子技术将眼科测试设备中的核心组件缩小到比硬币小的光子芯片上。Siloton由物理学家于2020年成立,目前正在与英国国家卫生服务局合作,使具有视网膜疾病的患者能够在家自我扫描。联合创始人兼首席技术官尤安·艾伦说:“欧洲空间局几乎有相同的要求,只是在一个完全不同的环境中。”与太空飞行相关的神经眼综合征(SANS)是一组因在低重力环境中长时间停留而造成的眼睛和脑部变化,NASA表示,这影响了国际空间站上约70%的宇航员。最明显的案例之一是NASA宇航员约翰·菲利普斯,他于2005年以正常视力(20/20)升空,六个月后降落时视力下降至20/100——这被认为是中度视力障碍。在他在太空期间,身体液体不受重力影响地积聚在头部,压迫了他的眼球,肿胀了他的视神经,并将他的视网膜推向前方。归功于Siloton,虽然返回地球可以逆转一些损伤,但太空机构担心宇航员在任务中失去视力的操作风险,以及更长期的健康影响。“SANS眼科疾病是长时间任务中宇航员面临的严重健康风险,”英国空间局局长瑞贝卡·埃弗登说。医疗工程师希望更深入理解这种疾病及其原因,以便能够管理任何眼部损伤,并最终治疗或甚至阻止其成为问题。科学家们已经在国际空间站上监测太空飞行如何影响人眼,使用一种经过修改的设备,该设备可以测量眼后层的厚度。然而,该设备体积庞大,并需要从地面专家的实时远程指导。随着宇航员越深入深空,与地球的通信延迟将使这种方法变得不可行。Siloton的设备将通过自动化某些过程,使宇航员能够更频繁地扫描他们的视网膜,从而无需地面支持进行检查。欧洲空间局希望这将能生成更多的眼部退化数据,可能提供眼部变化(甚至在视力变化之前)的早期预警信号。其他技术挑战包括如何绕过使用电池为设备供电,因为电池存在很大的火灾风险。在有限的航天器空间中,设计师还必须决定双目镜大小的设备将放置在哪里,并如何在没有重力的情况下保持宇航员的头部位置(通常是通过使用下巴支撑)。但与让视力逐渐衰退的退休人士配合相比,这简直是小菜一碟,艾伦说。“我们对此非常有信心,因为我们正在尝试与已经具备某种视觉障碍的80岁患者合作,而这些宇航员都是经过高度训练的,年龄更小,眼睛功能完全。”他补充说:“我认为我们为太空所做的许多事情将渗透到我们的家庭设备中,使其变得更好,反之亦然。所有这些研究和开发工作,从原则上讲,是让我们的产品变得更好,这些产品将进入国家卫生系统。
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