随着美国宇航局将目光投向载人任务，重返月球以及更遥远的火星，该航天机构本周正在参与一系列测试，以确定机器人技术是否是为宇航员在如此长时间的太空飞行中提供充分医疗护理的关键。在墨西哥湾上空进行抛物线飞行的军用 C-9 飞机上，四名外科医生和四名宇航员正在通过手工和使用 SRI 国际公司开发的机器人设备进行模拟手术，以确定机器人的软件是否可以补偿在湍流和不同重力条件下可能发生的运动误差。
测试飞行持续长达三个小时，高度可达 32,000 英尺（9,755 米），或低至 24,000 英尺（7,315 米）。飞机在上升和下降过程中机头保持 45 度角，通过创造短暂的失重状态和更强的重力交替来模拟微重力环境，在此期间，外科医生练习手工以及使用 SRI 的 M7 机器人在一块特殊的六英寸（38.7 厘米）见方的多层材料上进行切口和缝合，该材料旨在模仿人体皮肤。他们还尝试切开“皮肤”到达筋膜——皮肤和下方肌肉及骨骼之间的纤维组织网络——然后缝合他们的切口。
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在周五测试飞行结束后，美国宇航局、SRI 和辛辛那提大学的研究人员将研究合成皮肤模型，并回顾测试运行的视频。
M7 的机械臂每个重约 10 磅（4.5 公斤），大小与人臂大致相同。该设备用螺栓固定在飞机的机舱上，离地面约 2.5 英尺（0.76 米），由为飞机供电的同一系统供电。它可以由一名医生操作，医生通过安装在手臂之间的摄像头观察手术过程，并使用遥控器来操纵它们。“当外科医生移动控制器时，机器人会跟随，”SRI 医疗设备和机器人项目主管托马斯·洛 (Thomas Low) 说。“如果发生意外移动，机器人会进行补偿。”
洛说，M7 于 1997 年首次亮相，作为一种测试机器人设备如何协助战场士兵护理的设备。最新的实验包括旨在允许 M7 机械臂补偿运动突然和剧烈变化的软件。“机器人不仅仅是模仿外科医生手的动作，”洛说。“我们创建了一种算法来调整外科医生可能因环境变化（例如飞机运动的变化）而造成的意外动作。”
C-9 周二飞行了 60 个抛物线，以确定运动和重力变化对 M7 和外科医生的影响。“这主要是为了获得足够的零重力时间，使实验具有相关性，”洛说，他是一位业余飞行员，曾在测试期间乘坐 C-9 飞机。“我们的目标是证明机器人可以在外科医生无法应对的恶劣环境中进行手术。超重力更难处理。如果你快速移动头部，很容易感到恶心。”
虽然没有要求医生成为太空飞行机组人员的一部分，但至少有两名机组人员在每次任务前都会接受医疗培训，美国宇航局飞行外科医生约瑟夫·施密德 (Josef Schmid) 说。这种培训更多的是为了识别和治疗宇航员可能遇到的常见的太空和压力适应问题，而不是治疗严重的医疗状况。像施密德这样的地面医疗专家在每次任务前后为宇航员的健康需求提供服务。
然而，一旦宇航员发射升空，医生能够提供的护理就受到限制。“我们今天的手术手是机组人员的手，”施密德说。目前尚不存在远程手术能力来弥合地球医疗支持与宇航员之间的距离，这就是为什么施密德设想在未来的某个时候，医生将成为每个被派往太空的机组人员的一部分，尤其是在前往月球或月球或火星的任务中，这些任务可能持续数月甚至数年。
就在本周美国宇航局局长迈克尔·格里芬在印度海得拉巴举行的第 58 届国际宇航大会上表示，他确信第一批人类将在 2037 年之前登陆火星。格里芬的评论也恰逢苏联具有历史意义的Sputnik 1号卫星发射升空 50 周年。在他担任美国宇航局局长期间，格里芬成为一个备受争议的人物，原因包括他质疑全球变暖是否是一个需要立即解决的问题，以及两年前声称美国宇航局继续航天飞机计划而不是为前往月球及更远的地方做准备是一个错误。
美国宇航局和 SRI 正在测试的技术仍处于起步阶段，研究人员试图回答一些基本问题，例如机器人是否可以在模拟太空飞行的条件下为缝合线打结或放置静脉注射针。“关键就在于此，真正能够推动技术发展，”施密德说，他曾参与今年早些时候为期 12 天的美国宇航局极端环境任务行动 (NEEMO 12) 任务，期间一个由六名成员组成的机组人员测试了 M7 在实验室中进行各种先进医疗技术实验（包括机器人远程手术）的能力，该实验室位于佛罗里达群岛国家海洋保护区海面以下 60 多英尺处。NEEMO 项目是太空计划的直接延伸，因为它探索海洋的内部空间，为长期任务训练宇航员机组，并作为长期太空飞行的科学发现和设备评估平台。
尽管更深入太空的航行还需要几年时间，但 M7 在试验中的成功意味着该技术可以更直接地用于在疾驰的救护车后部或用于疏散和治疗受伤士兵的军用飞机机舱中进行救生手术。