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太空机构正致力于攻克太空人视力受损难题

为应对未来月球及深空探索等长期任务带来的挑战,欧洲航天局 (ESA) 正在研究宇航员在太空中视力下降的问题。他们委托了一家名为 Siloton 的初创公司开发一种便携式眼部扫描设备,旨在更有效地监测、治疗甚至预防这种被称为“太空飞行相关神经眼综合征”(SANS) 的疾病,该疾病已影响国际空间站上约 70% 的宇航员。

太空飞行中的视力难题

随着太空任务时间越来越长,宇航员面临着 永久性视力损伤 的风险。为了解决这个问题,欧洲航天局 委托英国初创公司 Siloton 开发一种解决方案,为即将到来的国际“阿尔忒弥斯”登月计划和其他深空任务做准备。

  • 技术核心:该公司利用量子技术,将验光师使用的眼科检测设备核心部件缩小,集成到一枚比硬币还小的光子芯片上。
  • 应用背景:Siloton 目前正与英国国家医疗服务体系 (NHS) 合作,让视网膜疾病患者能在家中进行自我扫描。ESA 的需求与此类似,只是应用环境完全不同。

什么是太空飞行相关神经眼综合征 (SANS)?

SANS 是指因长时间处于低重力环境而引起的一系列眼部和大脑变化。根据 NASA 的数据,国际空间站上约 70% 的宇航员 受到影响。

一个典型的案例是 NASA 宇航员约翰·菲利普斯。他在 2005 年进入国际空间站时视力为 20/20(即 1.0),六个月后返回地球时,视力下降到 20/100(约 0.2),属于中度视力障碍。在太空中,不受重力束缚的体液积聚在他的头部,导致:

  • 挤压眼球
  • 视神经肿胀
  • 视网膜前推

英国航天局局长丽贝卡·埃弗恩登表示:“SANS 是宇航员在长期任务中面临的严重健康风险。”

尽管返回地球后部分损伤可以逆转,但各大航天机构仍担忧任务期间宇航员视力下降的操作风险以及长期的健康影响。

为何需要新技术?

目前,科学家们在国际空间站上使用一种改装的眼科设备来监测宇航员的眼球后部厚度。但这种设备存在明显缺点:

  • 体积庞大:占用宝贵的空间。
  • 依赖地面支持:需要地面专家进行实时远程指导。

随着宇航员进入更远的深空,与地球的通信延迟会越来越长,这种远程指导将不再可行。

Siloton 的设备通过自动化部分流程,让宇航员可以 更频繁地、独立地 扫描视网膜,无需地面支持。ESA 希望借此收集更多关于眼部退行性病变的数据,并可能在视力发生变化前提供早期预警。

挑战与双向收益

开发太空用的设备也面临一些独特的挑战,例如:

  • 能源问题:需要避免使用有火灾风险的电池。
  • 空间与固定:在寸土寸金的航天器中,需要考虑如何安放设备,并在失重环境下固定宇航员的头部。

尽管如此,开发者认为,相比让视力不佳的老年患者配合操作,让训练有素的宇航员使用设备要容易得多。

这项为太空开发的技术最终也会惠及地球。研发过程中的所有改进,原则上都会让未来投入到 NHS 使用的家用设备变得更好,形成 太空探索与民用医疗之间的良性循环