太空眼鏡:NASA 評估宇航員可調節眼鏡

地球軌道不是笨手笨腳地使用老花鏡或因雙光眼鏡而頭痛的地方


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中年通常伴隨著老花眼的出現,這是一種眼睛的晶狀體失去一些年輕時的彈性的疾病,這種彈性使其能夠聚焦於附近的物體。 大多數人的補救方法是老花鏡,或者對於那些已經佩戴處方鏡片的人來說,是雙光眼鏡。 對於少數在空間站或宇宙飛船這種顛倒的環境中工作的人類來說,老花眼可能會更加麻煩,因為閱讀可能發生在任何奇特的角度,更不用說在微重力環境下,微重力往往會降低視力。

再加上今天許多宇航員要麼正處於老花眼開始出現的年齡,要麼即將達到這個年齡,因此 NASA 正在評估一種名為 TruFocals 的新型可調節眼鏡鏡片,用於訓練和任務期間,這不足為奇。 在過去的六個月裡,NASA 一直在對 TruFocals(由位於加利福尼亞州瓦努伊斯的 Zoom Focus Eyewear, LLC 製造)進行詳細的認證過程,以確保它們不僅比其他型別的眼鏡更好,而且用於製造它們的材料不會對宇航員在封閉的工作環境中構成危害,位於休斯頓的 NASA 約翰遜航天中心 的高階驗光師 C. Robert Gibson 說。 其中一項測試包括燃燒 TruFocals,以確定它們是否會釋放任何有害氣體。

宇航員有非常苛刻的訓練計劃,經常在旨在模擬國際空間站 (ISS)、太空梭或俄羅斯聯盟號宇宙飛船的條件下工作——所有這些都需要在弱光下操作高度精密的裝置以及閱讀檢查清單和儀表板的能力。 Gibson 說,早期的太空計劃中的宇航員都是目光銳利的年輕飛行員,但隨著對非飛行員任務專家宇航員的需求增長,NASA 放寬了對後代太空旅行者的視力要求,Gibson 自己也佩戴 TruFocals。 這意味著更多的宇航員正在佩戴某種矯正鏡片。

每個 TruFocals 鏡片——大約三毫米厚——實際上由兩個磁性連線的鏡片組成。 靠近眼睛的鏡片是柔性的,透明的可膨脹(可擴充套件)膜連線到透明的剛性表面。 膜和透明剛性表面之間的空間容納少量透明矽油。 眼鏡橋樑上的滑動杆用於向前推動流體,以改變膜的形狀,並由此改變柔性鏡片的形狀。 適用於更嚴重老花眼患者的 TruFocals 比適用於輕度老花眼患者的 TruFocals 含有更多的液體。 第二個外鏡片具有佩戴者的正常處方。

改變柔性鏡片的形狀會改變其焦點,這項工作在老花眼發作之前是由眼睛的天然晶狀體完成的。 TruFocals 發明者兼 Zoom Focus 首席技術專家 Stephen Kurtin 說,患有老花眼後,“您眼睛中的晶狀體正在失去聚焦能力,您無法使其聚焦到閱讀距離”。 TruFocals 每副售價約 900 美元,去年開始商業銷售。

儘管 Zoom Focus 希望以各種款式提供其可調焦眼鏡,但 Kurtin 說,圓形鏡片是獲得最佳效能所必需的。 他補充說,這種哈利波特式的外觀引起了褒貶不一的反應,“有些人說它們很酷,有些人說它們醜陋至極。” 至少它們有多種顏色可供選擇。

NASA 對可調節眼鏡的主要興趣是將其作為宇航員帶入太空的普通老花鏡、雙光眼鏡或漸進鏡片的替代品。 這些傳統眼鏡上的小矯正區域對於正常的閱讀姿勢(眼睛透過鏡片的下部觀看)來說很好,但在例如監控頭頂讀數時就沒那麼有用了。 該機構還在研究在微重力環境中花費時間的長期影響,微重力會導致體液流向身體上部,並且已知會導致某些宇航員的視力下降。 Gibson 表示,一旦更多地瞭解長期太空旅行如何影響視力以及原因,NASA 將能夠更好地解決這個問題,無論是藉助可調鏡片眼鏡還是其他方式。

Gibson 樂觀地認為,NASA 將很快完成評估,並且 TruFocals 將及時獲得批准,以便宇航員在下一次太空任務中佩戴它們,無論是在剩餘的太空梭飛行任務還是聯盟號上。 他還對其他選擇持開放態度,包括弗吉尼亞州羅阿諾克的 PixelOptics, Inc. 製造的眼鏡鏡片。 PixelOptics 的 emPower! 鏡片 具有嵌入式矯正電子閱讀區,其作用類似於虛擬雙光鏡片。 由於內建的加速度計,可以根據頭部位置開啟或關閉此閱讀區。 然而,Gibson 指出,還需要做更多的工作來評估 PixelOptics 的技術,以確定它是否適合 NASA。

俄亥俄州立大學驗光學院教授 Mark Bullimore 說,TruFocals 方法的優勢之一是它們在整個鏡片上提供清晰的影像,而不是雙光眼鏡或漸進鏡片提供的有限視野。 儘管 Bullimore 沒有親自評估過 TruFocals,但他指出,擴大的視野還可以減輕老花眼患者的眼睛、頸部和背部勞損。 他補充說:“他們感受到的許多勞損來自於他們必須不斷地用下巴指向他們正在看的東西。”

總的來說,可調節鏡片技術 的出現,包括 Adlens, Ltd. 和為發展中國家提供自適應眼鏡的非營利組織所製造的技術,對於那些對傳統的老花眼矯正方法不滿意或無法獲得這些方法的人來說,是一個有希望的跡象。 Bullimore 說:“我希望看到這項技術獲得成功,因為我認為這對人們來說是一個不錯的選擇。”

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