Ботинки с микрофонами помогут астронавтам не споткнуться на Марсе

08.03.2022, 08:46 esoreiter.ru

Фото РёР· открытых источников Невозможность слышать Р·РІСѓРє собственных шагов или РёС… приглушенность, РїРѕ всей видимости, ухудшает проприорецепцию — ощущения положения частей своего тела относительно РґСЂСѓРі РґСЂСѓРіР° Рё РІ пространстве — Рё это может приводить Рє увеличению СЂРёСЃРєРѕРІ падений Рё спотыканий. Рљ такому выводу пришли ученые, РєРѕРіРґР° обнаружили, что РїСЂРё приглушенных звуках человек, который идет РЅР° месте Рё СЃ закрытыми глазами, СѓС…РѕРґРёС‚ РѕС‚ изначальной точки РЅР° 14 сантиметров дальше, чем те люди, которые делают то же самое, РЅРѕ слышат РІСЃРµ как обычно. Авторы препринта РЅР° arXiv.org, считают что это может повлиять РЅР° будущие пилотируемые межпланетные РјРёСЃСЃРёРё: космонавты Р±СѓРґСѓС‚ спотыкаться Рё падать РёР·-Р·Р° того, что скафандр сильно приглушает Р·РІСѓРєРё окружающей среды, Рё РІ том числе Р·РІСѓРє шагов. Р�сследователи предлагают это учесть РїСЂРё проектировании скафандров, например, оснастить ботинки космонавтов микрофоном. Скафандры космонавтов заметно снижают ловкость движений, Р° также меняют или ограничивают работу органов чувств. Космонавту РІ скафандре сложнее хватать предметы, диапазон его действий сужен, Сѓ него снижены проприорецепторные функции — это ощущения положения частей своего тела относительно РґСЂСѓРі РґСЂСѓРіР° Рё РІ пространстве, РѕРЅРё помогают человеку совершать точные Рё скоординированные движения. РџРѕРјРёРјРѕ того, человек РІ скафандре иначе, Р° РІ чем-то более ограниченно, РІРёРґРёС‚ Рё слышит происходящее РІРѕРєСЂСѓРі. Р’СЃРµ это может повлиять РЅР° безопасность РјРёСЃСЃРёРё Рё увеличить, например, СЂРёСЃРє падения космонавта. Р’ частности, РІРѕ время высадок РЅР° Луну РІ С…РѕРґРµ космической программы «РђРїРѕР»Р»РѕРЅ» астронавты упали 27 раз Рё 21 раз споткнулись, РІ том числе причиной тому была Рё конструкция скафандра. РЎ момента последней РјРёСЃСЃРёРё РЅР° Луну прошло 50 лет, Рё Р·Р° это время ученые смогли определить недостатки Рё заметно улучшить конструкцию скафандров. Например, было обнаружено, что РѕРЅР° РЅРµ повторяет механику движения голеностопного сустава Рё РЅРµ обеспечивает необходимый контакт между стопой Рё ботинком. Такие проблемы РјРѕРіСѓС‚ сделать выход РІ открытый РєРѕСЃРјРѕСЃ трудной задачей для космонавтов РёР·-Р·Р° контактных Рё усталостных травм. Это Рё РЅРµ только ученые Рё конструкторы учли РїСЂРё создании новых костюмов, например, таких, которые NASA планируют использовать РІРѕ время полетов РЅР° Луну Рё Марс. Тем РЅРµ менее, РїРѕ-прежнему человек РІ скафандре Р·РІСѓРєРё слышит очень приглушенными, поле его зрения ограничено — космонавт едва РІРёРґРёС‚ собственные РЅРѕРіРё, Сѓ него снижены проприорецепция Рё ловкость. Фото РёР· открытых источников Р�нформация РѕС‚ органов чувств, например, Р·РІСѓРєРё, которые РјРЅРѕРіРѕРµ сообщают нам Рѕ внешних объектах, РёС… движении Рё нашем собственном теле, весьма важны для нашего взаимодействия СЃ окружающей обстановкой. Р—РІСѓРє наших шагов помогает понять, РЅР° каком расстоянии находится объект Рё какого РѕРЅ размера, РєСѓРґР° движется, Рє нам или РѕС‚ нас, Р° также какая РїРѕРґ нашими ногами почва (песчаная, твердая, вязкая, неоднородная, скалистая Рё тому РїРѕРґРѕР±РЅРѕРµ). Соответственно, изменение характера этих Р·РІСѓРєРѕРІ отражается РЅР° всех наших реакциях. Р� исследования доказывают это: современные технологии РјРѕРіСѓС‚ изменять Рё передавать пользователю Р·РІСѓРєРё, связанные СЃ телом, РІ режиме реального времени Рё таким образом влиять РЅР° восприятие собственного тела Рё РґСЂСѓРіРёРµ перцептивные процессы, Р° также РЅР° мысли Рё эмоции человека. Однако РґРѕ СЃРёС… РїРѕСЂ неизвестно, как повышение Р·РІСѓРєРѕРІРѕР№ проницаемости скафандра отразится РЅР° проприорецепторных функциях космонавтов, РІ том числе РІ плане СЂРёСЃРєР° упасть или споткнуться. РҐРѕСЃРµ Беренгерес (Jose Berengueres) РёР· Университета Объединенных Арабских Эмиратов Рё его коллеги оценили, как Рё насколько отклоняется работа вестибулярного аппарата РІ условиях приглушения Р·РІСѓРєРѕРІ Рё без него. Для этого ученые провели исследование СЃ участием 14 взрослых людей, которые РЅРµ имели никаких патологий РІ работе вестибулярной системы. Реального скафандра Сѓ исследователей РЅРµ было, поэтому приглушение Р·РІСѓРєР° внутри скафандра имитировали СЃ помощью белого шума. Почему авторы сочли такие условия сходными СЃ условиями внутри скафандра, РѕРЅРё РЅРµ уточняют. Р’ С…РѕРґРµ эксперимента участники выполняли шаговую РїСЂРѕР±Сѓ Фукуды — Унтербергера: РѕРЅРё делали РЅР° месте 50 шагов СЃ закрытыми глазами Рё вытянутыми вперед руками, РІ РѕРґРЅРѕРј случае РЅР° РЅРёС… были наушники, издающие белый шум, РІ РґСЂСѓРіРѕРј — нет. РџСЂРё выполнении РїСЂРѕР±С‹ оценивалось отклонение РѕС‚ изначального местоположения Рё РїРѕРІРѕСЂРѕС‚ тела РІРѕРєСЂСѓРі своей РѕСЃРё (РїСЂРё патологии отмечается отклонение более, чем РЅР° РѕРґРёРЅ метр, Рё РїРѕРІРѕСЂРѕС‚ более, чем РЅР° 45 градусов). Оказалось, что РїСЂРё использовании Р·РІСѓРєРѕРІРѕР№ изоляции расстояние смещения РѕС‚ изначальной точки было РЅР° 14,5 сантиметров больше, чем расстояние смещения РІ контрольных условиях. Другими словами, люди, которые плохо слышали Р·РІСѓРєРё окружающего РјРёСЂР°, Рё РІ том числе СЃРІРѕРёС… шагов, выполняя шаговую РїСЂРѕР±Сѓ, уходили дальше, чем те, кто слышал РІСЃРµ как обычно. Эти результаты показывают, что приглушенность Р·РІСѓРєРѕРІ внешней среды, вероятно, может приводить Рє нарушениям проприорецепции Рё увеличению СЂРёСЃРєР° падений Рё спотыканий. РќР° РѕСЃРЅРѕРІРµ этого авторы предполагают, что увеличение Р·РІСѓРєРѕРІРѕР№ проницаемости скафандра СЃРЅРёР·РёС‚ эти нарушения Рё СЂРёСЃРєРё. РќРѕ ученые отмечают, что сделать костюм более проницаемым для Р·РІСѓРєРѕРІ, например, РЅР° Марсе, РЅРµ простая задача. Для передачи Р·РІСѓРєРѕРІ РЅР° Марсе сигнал должен быть многократно усилен, потому что Р·РІСѓРєРё, которые РјС‹ РЅР° Земле слышим СЃ интенсивностью, скажем, равной единице, РЅР° Марсе Р±СѓРґСѓС‚ слышны СЃ интенсивностью РІ 85 раз ниже. Однако, если расположить микрофон Сѓ почвы, то есть РЅР° ботинках, Р° РЅРµ РЅР° шлеме, то потребуется меньшее усиление. Другими словами, РЅР° Р