科学家如何在太空中研究宇航员的心理健康

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保持宇航员在太空中的健康不仅仅是确保他们有足够的运动和好的食物。考虑他们的心理健康也很重要。这是任何工作的一个重要因素,但对于在国际空间站(ISS)上生活在太空中的人来说尤其重要。

由于没有标准的日夜周期,因此很难适应睡眠时间表。当然,宇航员的行动受到限制,当他们感到不安时,不可能出去散步伸展双腿。他们被困在少数同事中,他们可能与之交往,也可能不与他们交往,与家人和朋友的联系有限。所有这些甚至还不提他们生活的高度规范的生活方式,他们一天中几乎每一分钟都是为他们计划和安排的。

所有这些都会对心理健康产生负面影响。心理健康和身体健康之间也有联系:毕竟,如果你一直感到恶心,就很难感到积极,就像有些人在经历空间病时所做的那样。情况也相反:如果有人抑郁,他们的身体可能无法抵抗感染或其他疾病。

因此,对于航天机构来说,研究如何支持宇航员的心理健康显然很重要,这就是为什么现在对这个主题进行各种实验。

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对于宇航员来说,离开地球的一个大问题是试图重现身体的昼夜节律。我们习惯于每天24小时的周期,通常在天亮时醒着,天黑时睡着。这里也增加了细微差别,关于不同颜色的光线如何影响睡眠周期,以及每个人到底需要多少睡眠。

为了尝试在人工环境中重现这些周期,国际空间空间公司按照固定的时间表运行。它使用格林尼治标准时间或格林威治标准时间,早上6点左右起床,晚上9:30左右睡觉。这允许大约半小时入睡,然后是整整八个小时的睡眠。

然而,仅仅设置睡眠和唤醒时间并不一定足以调节昼夜节律。光线也很重要,因此国际空间站上的宇航员正在测试旨在模仿日出和日落时看到的不同类型的光线的着空系统。系统也不只是每天做同样的事情。就像在地球上一样,它试图重现不同的条件,有些日子比其他日子更亮,给每一天带来变化。

研究人员还需要一种方法来跟踪这些系统在调整宇航员昼夜节律方面的有效性,因此他们开发了一种皮肤传感器,宇航员可以戴在额头上,并监测其身体核心温度——昼夜节律的重要指标——而不妨碍或侵入。

社会支持和沟通

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心理学家知道对心理健康非常重要的另一个因素是社会支持,或能够与家人和朋友联系。由于地球和低地球轨道之间的良好连接,国际空间站上的宇航员可以相对容易地与亲人聊天。然而,对于计划中前往火星的宇航员来说,事情会更加困难。

由于地球和火星之间的距离更远,由于光速,通信延迟长达20分钟。因此,这些未来的宇航员将无法与家人实时聊天。

研究人员研究了宇航员如何受到这种延误的影响,以及它如何使工作和社会目的的沟通更加困难。一种选择是使用国际空间站本身作为通信中继,以在一定程度上减少延迟。

其他研究发现,延迟的增加与压力和沮丧的增加有关,它使沟通和团队合作变得更加困难。这对任何在Zoom会议期间不得不处理互联网连接缓慢的人来说都不会感到惊讶,但它确实证明了一些关于航天的事实,当宇航员试图远在地球之外旅行时,这些事实可能会造成压力和其他心理问题。

解决这个问题的一些想法是通过对长期太空机组人员的培训和团队合作,但通信延迟是物理学的一个硬性事实,很难解决。

看到大局

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太空旅行的一个众所周知的心理效应被称为概览效应。许多宇航员在进入太空并看到地球时报告了一种影响,体验到地球是统一的、微小的或与黑暗相比特别重要的。宇航员经常报告说,太空旅行从根本上改变了他们看待地球和人类的方式。

这本身并不是一件坏事,但它展示了心理学如何在空间中发生变化。一种既调查这种现象又为研究人员提供重要信息的计划被称为“地球观测”,其中鼓励国际空间站机组人员从空间站拍摄他们的景色。

这些照片不仅是公众欣赏的令人惊叹的视觉效果,而且还有助于跟踪天气事件、观察作物使用、研究城市增长和观察冰川或珊瑚礁等目的。

此外,研究人员发现,拍摄这些图像有助于改善船员的心理健康,他们可以享受美丽的景色,并提醒他们与人类和地球的联系。显然,从空间站的圆顶拍照是许多国际空间站宇航员最喜欢的休闲活动。

然而,宇航员也想家,因此也有使用虚拟现实技术来帮助宇航员放松和体验平静的自然场景的实验。甚至还有一个用于锻炼的虚拟现实项目,宇航员可以在空间站的健身自行车上骑自行车时体验虚拟生成的风景。

14架有史以来最好的战斗机和喷气式飞机

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在100多年的航空历史中,随着军方和私营工业生产出越来越先进和令人印象深刻的工程,飞机发展速度非常快。几乎从一开始,军事领导人就看到了使用飞机通过用空中武器增强地面部队来增强国家实力的潜力。这种潜力很快催生了战斗机。虽然最早的军用飞机仅用于侦察目的,但没过多久,军队就找到了用机枪和炸弹武装它们的方法。这引发了空战的开始,使战争永远不可磨灭。

现代战斗机是工程的奇迹,也是科学与工程的融合。它们已经成为一个国家力量的象征,成为全世界数百万人的奇迹。战斗机和飞机的范围仅在拥有最发达经济体和能够进行此类先进制造的制造基地的国家生产,其范围相当令人印象深刻。考虑到多年来所有从事国防和无数武装冲突的工艺的不断进步,这里有14个最好的。

格鲁曼F6F地狱猫

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第二次世界大战展示了世界上最伟大的军队的机械力量。美国的努力为战斗贡献了数十种飞机型号和数千个个人单位,但战斗机中最主要的是格鲁曼F6F地狱猫。

在短短18个月内,地狱猫从一个想法变成了作战飞机,并准备在1943年投入使用。这是一架基于航母的飞机,由一名飞行员驾驶,由2000马力的普惠“双黄蜂”发动机驱动。该发动机采用18缸风冷径向设计,由斯特龙伯格压力化油器和增压器提供45.9升。它迅速成为海军的主要前线战斗机,并在太平洋上空发生了重大战斗。地狱猫号以摧毁了5,203架日本飞机而自豪,在总共建造的12,275架地狱猫中只损失了270架。它还以生产最“王牌”飞行员的飞机而闻名,他们是战争中最熟练和最有勋章的战斗机。海军占地狱猫空中胜利的75%。它的最高速度为每小时376英里,加上出色的空中机动能力和一套6.50口径的机枪(每翼3挺),使其成为强大的敌人,有助于确保法西斯主义、专制主义和暴政的失败。它也适合作为有史以来最强大的美国生产汽车之一道奇地狱猫的灵感来源。

超级海军喷火

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虽然美国在珍珠港遭到袭击后才进入第二次世界大战,但英国自1939年以来一直在击退德国人。但在不列颠战役开始之前,最著名的英国战机已经在建造中。这是1938年投入使用的超级海军喷火。

与美国地狱猫中使用的径向发动机不同,喷火由劳斯莱斯V12梅林发动机提供动力。在这架飞机的早期版本中,梅林机的功率为1175马力,但到战争结束时,马力将增加到2000马力以上。虽然喷火的设计引人注目,但它都是关于飞行的,喷火是一种高超的飞行器,具有出色的机动性,在英吉利海峡上空与来袭的德国战斗机提供了激烈的竞争。标志性的半椭圆机翼是一个重要的特征,它允许薄结构和高效的空气动力学。

如果没有喷火,英国人可能无法保卫该岛,因为这些飞机上的英国皇家空军战斗机对于阻止德国人进入他们的国家至关重要。在整个生产过程中,为了改进飞机,对设计进行了修改,到战争结束时,它们装备了多达八挺机枪,每挺300发子弹。很少有飞机像喷火一样具有英国决心的标志性,在克里斯托弗·诺兰的电影《敦克》中可以看到这方面出色的现代展示,在拍摄中使用了真正的二战喷火飞机。

米科扬米格-15

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第一架大量制造的喷气式战斗机也是当时美国同行的激烈竞争对手。米格-15是一种作为高空拦截器制造的扫翼单涡轮喷气发动机。第二次世界大战后,根据约瑟夫·斯大林的命令,开发立即开始,由英国人出售劳斯莱斯的新喷气发动机。这些发动机被取走,并立即为1948年首次投入使用的新飞机进行复制和修订。

事实证明,苏联米格-15是苏联的宝贵资产,将制造12,000多架,其中许多将出口到世界各国。1950年,第一批用于作战的喷气式飞机是在韩国上空飞行的,这使美军处于高度戒备状态,因为正在使用的活塞发动机飞机无法与速度和敏捷性相匹配。美国飞机在战争初期就被赶出了该地区,只有在F-86 Sabre匆忙投入生产后,半岛上的局势才转过来。

在米格-15和F-86军刀之间的比赛中,共产党人的优势是攀登速度更快,可以比洋克高5000英尺。但在低海拔地区,它的机动性会减弱。此外,美国飞行员获得了反G服,以防止高G演习停电,而苏联没有。这仍然是一个令人印象深刻的部分,今天偶尔会在私人手中找到解除武装的单位。

F-35联合战斗机

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F-35联合打击战斗机是无可争议的空中之王。国防部在90年代末开发新飞机以取代老化的F-16战隼的计划中诞生,这架飞机将成为F-35的飞机来自洛克希德·马丁公司提交的设计。由此产生的项目将是有史以来最昂贵的飞机项目之一,它生产了有史以来最先进的战斗机。

F-35已经制造了几个版本,包括海军版本,该版本配备了中置风扇,允许它垂直起飞,并在没有跑道的情况下降落。它也是一架隐形战斗机,使用巧妙设计的机身组合,不反射雷达,并由雷达吸收涂层增强。隐身技术使这架29,000磅重的超音速喷气式飞机在雷达上看起来不比高尔夫球大。其中一部分也是通过将其导弹有效载荷放在飞机腹部的隔间内来实现的。相比之下,俄罗斯舰队中最先进的战斗机Su-57的雷达签名约为半平方米。

撇开武器和飞行能力不谈,F-35真正独特的是其完整的电子战和通信设备。它不仅拥有极其复杂的雷达和电光学瞄准系统,还可以作为移动通信枢纽,在海上的船只和任务内的其他飞机上传输实时信息。

F-16战斗猎鹰

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自1977年首次投入使用以来,通用动力F-16战斗机一直代表着美国军方超音速战斗机的尖端。虽然它被技术更先进的飞机所超越,但F-16仍然是当今服役的宝贵资产。

F-16最初是在1972年开发的,是一种轻量级战斗机,旨在帮助建立空中优势。与其他超音速喷气式战斗机相比,它是一种单引擎多用途战术战斗机,相对小、相对轻便。这是首次实施线控飞行系统,尽管其生产始于70年代,但其航空电子设备和武器系统过去和武器系统一直是最先进的。由于其身材矮小和电子飞行控制,它非常敏捷,可以达到超过2马赫的速度,以及拉动9-G的机动。军备包括一把M61火神炮,有九个硬点,可以从中部署各种导弹和炸弹。

尽管第一批原型机在50年前从装配线上推出,但F-16至今仍在继续生产。洛克希德·马丁公司在南卡罗来纳州生产,由荷兰和土耳其等地的生产设施生产。此外,它被美国盟友广泛使用,各种版本为韩国、巴林、日本等几个军队提供服务。

F-22猛禽

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在80年代初寻找F-15的继任者,下一代战斗机计划于1986年开始。利用从F-117和B-2 Spirit学到的隐身经验教训,洛克希德·马丁公司设计了一种具有更传统外观的机身的战斗机,实现了与大黄蜂差不多的极低的雷达特征。最终,该计划只制造了195架飞机,但它们最终将成为有史以来最好的空对空战斗机之一,它们仍然是美国机队中最好的空战机。

装备了一把20毫米大炮和三个能够携带红外空对空导弹的武器舱。雷达制导导弹和1000磅JDAM,这架耗资1.43亿美元的飞机是一个强大的敌人。两台普惠涡轮风扇发动机提供强大的推力,但它们的扭矩矢量喷嘴增加了极高的敏捷性。F-22的另一个优点是超级巡航,它使飞机能够在不使用后燃器的情况下以超过1.5马赫的速度巡航,从而大大节省燃料并延长其航程。F-22是第一架具有这种能力的美国战斗机,仍然是其机队中唯一的一架。

F-22电子设备包括一个无线数据链路,可以将操作信息传输到编队中的其他飞机,而无需通过无线电传输任何东西。驾驶舱屏幕、抬头显示器和夜视护目镜也是这架飞机的特点之一,使其成为卓越的战斗机。

斯帕德十三世

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第一次世界大战是第一次使用飞机成为战斗的重要组成部分的武装冲突。虽然这项技术只有十多年的历史,但它对双方的战争努力都至关重要。双翼飞机是这场冲突中最常用的机身,法国的优越型号之一是斯帕德十三号。

到1918年和战争结束时,法国已经制造了8472份这架飞机。Spad XIII由Hispano-Suiza水冷V8发动机提供动力,功率高达235马力,是一艘强大的飞船,被许多勇敢的飞行员使用,并帮助确立了航空在武装冲突中的作用。它配备了两把维克斯.303机枪,最高速度为每小时135英里,这对于一天来说是很快的。其21,185英尺的服务上限也是一个优势,这架飞机是将许多飞行员变成所谓的“王牌”的模型,包括美国王牌Eddie Rickenbacker,他在战争期间在Spad中击出26次。

这是法国的主要战斗机,不仅在战争期间被盟军使用。当美国进入时,它还没有准备好自己的战斗机,这架飞机成为陆军航空队的主要选择。虽然在上个世纪里,飞机发生了巨大变化,但它们都与此有直接的后统。

F/A-18超级大黄蜂

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海军的主要打击和空中优势航母飞机目前是F/A-18超级大黄蜂,它是1984年加入舰队的F/A-18大黄蜂的更新机身。国会选择升级现有设计,而不是从头开始建造一些东西,这导致机身面积大了20%,并配备了最新的航空电子、瞄准和通信系统。这是一架快速敏捷的超音速飞机,最高速度为1.7马赫,航程为1275英里。超级大黄蜂拥有十几个硬点和配置,可以携带多达27种不同的武器或额外的油箱,是一台可怕的机器。重复使用现有设计意味着它不可能是隐形飞机,但设计师以尽可能多的方式纳入隐形技术,导致正面雷达横截面大大减少。

在海军舰队中拥有这架喷气式飞机的最大好处归结为成本。与同样由海军运营的F-14 Tomcat相比,Super Hornet每飞行小时的成本降低了40%,每飞行小时的劳动力需求也降低了高达75%,这些数字在海军中几乎闻所未闻。要观看其中一架飞机的运行,最好的方法是观看蓝天使队的表演,蓝天使队是一支王牌飞行员,拥有一支穿着独特蓝色涂装的超级大黄蜂中队,在航展上表演特技飞行。开车兜风是值得的。

苏霍伊苏-27

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苏霍伊苏-27于1985年推出,是苏联制造的最后一架战斗机之一,尽管它至今仍在使用。这是一架先进的飞机,机身由钛和高强度铝制成,配有双涡轮风扇发动机,最高时速可达2马赫,飞行高度可达62,000英尺。

首次设计时,重点是对抗美国F-15。70年代和80年代的苏联飞机非常先进,Su-27具有许多尖端技术,这些技术多年来不断升级。军备包括一把30毫米枪,有10个用于导弹和其他弹药的硬点。在驾驶舱内,飞行员使用红外线跟踪系统、激光测距仪和头盔上的瞄准设备。尽管它是由一个现已解散的政府建造的老化机身,但它仍然是目前参与冲突的相关战斗机。

苏-27的独特之处在于,它与现代任何其他冲突不同,它被用于冲突的双方。作为两个前苏联国家,乌克兰和俄罗斯在两国分裂时只剩下苏-27战斗机。虽然乌克兰的车队相对较小,但该国对导航和雷达等系统进行了修改和改进,以保持它们所能达到的最高标准。

欧洲战斗机台风

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目前,欧洲战斗机台风正在为许多欧洲国家服役,其发展历史与来自美国或苏联的任何东西都略有不同。从70年代末开始,几个欧洲军事大国的国防部齐心联手,创造了一架先进的战斗机。这种合作旨在降低成本和简化生产,同时对抗苏联的威胁。

合作产生的飞机是4.5代多用途超音速喷气式战斗机。它可以爬到55,000英尺,最大速度为1.8马赫,同时在13个硬点上携带一系列武器。它的机身是三角翼设计,驾驶舱旁有canards,以增加稳定性。台风由双涡轮风扇发动机提供动力,采用线控技术,是服役中功能最强大的喷气式飞机之一。虽然它不是隐形战斗机,但它包含许多隐形特性,以减少其雷达特征,例如遮擋发动机的进气口。

最初,英国、德国和意大利一起参加了这个项目,西班牙后来也加入了。第一批原型机试飞始于1994年,2003年德国生产飞机投入使用。由于多个官僚机构和各种国防承包商的合作,这架飞机的开发跨越了20多年。刚刚建造了700多台,其中大部分运往伙伴国家,出口台出售给奥地利和沙特阿拉伯。

原创文章,作者:点点,如若转载,请注明出处:https://www.dian8dian.com/ke-xue-jia-ru-he-zai-tai-kong-zhong-yan-jiu-yu-hang-yuan-de

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