宇航员出舱漫游记
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第2章 航天飞行对视觉的影响

一般来说,太阳直接光照下物体的亮度较高,因为地球大气至少吸收15%的可见光,而水蒸气、烟雾和云能使这种吸收大大提高。这意味着白天宇航员工作的照明水平比在地面约高1/4。

在月球表面上,没有大气,也就没有光的散射,这就导致了在不受太阳光直接光照的区域显得很暗,所以要重新安排正常的视觉关系。

美国斯克里普斯海洋学研究所的可见度研究室得到了“双子星座5号”飞船的宇航员在飞行前、飞行时和飞行后的视力测量计划,用飞行中视觉测试器对宇航员进行视觉的测量,这种测试器是一种小的自动的双筒光学装置,含有高低反差直角透射阵。宇航员判断每个直角的方位并在记录卡上打孔说明自己的反应。

“双子星座5号”飞船视力测量计划的第二个部分是在得克萨斯和澳大利亚地面上显示出大的直角图形。宇航员的任务是报道直角的方位。在两次通过之间的时间里以校正方位的方式改变显示,按照预料的倾斜范围、太阳上升程度及宇航员以前通过时的视力进行大小的调整。

“双子星座5号”飞船上测量计划的结果说明,在8天任务期间,宇航员的视力既没有降低,也没有提高。由于气象环境大大妨碍了地面图形的观察,仅有一次飞行测试获得成功。这些结果证实,宇航员的视力是在飞行前视力测量所预测的限度之内。

在阿波罗计划中,人们的研究兴趣转向于视觉器官本身。一名宇航员飞行后约3个半小时,他的视网膜血管表现出静脉和动脉都明显缩小。另一名宇航员飞行后4小时,他的视网膜血管仅表现出静脉缩小。他们的视网膜血管的收缩程度比呼吸纯氧时的收缩作用要大,并且持续时间更长。

在航天飞行任务中,有些宇航员报道飞行时出现眼睛老花和看错地平线的现象,美国航宇局为此研制了一台新的小型视觉功能测试仪,将要在航天飞机上对宇航员进行视觉功能检查。此外,有些宇航员报告在空间能看见地面上的诸如汽车和船等物体,显然这个距离超过了眼睛的分辨力,目前对此尚无令人满意的解释。

前苏联在尤里·加加林进行一圈的轨道飞行后得出的结论是:短期航天飞行对视觉系统的基本功能不会产生明显的影响。此后,前苏联的研究人员在宇航员的视力、反差敏感性、色觉和一般视力方面都进行了系统研究。

研究人员发现,在飞行的第一天,主要的视觉功能降低5%至30%,然后功能逐步恢复,直到达到接近飞行前值为止。反差敏感性变化最明显,进入失重后即刻丧失10%,5天后丧失达40%。虽然存在这些变化,但是结论仍然是,在正常照明条件下航天环境对主要的视觉功能影响不大。

除视觉外,人的感觉器官还有听觉、味觉和嗅觉等,航天飞行实践表明,这些感觉器官不受飞行的影响,飞行前后和飞行中几乎无变化。

拓展阅读

人在获取信息时,很大程度上需要依赖于视觉。飞行员需要依靠对舱外视景及舱内仪表及显示器等目视巡视和自身感觉等方式获取各类飞行信息,并做出认知决策,然后通过舱内控制器操纵飞机。