太空眼镜:NASA 评估宇航员可调节眼镜

地球轨道不是笨手笨脚地使用老花镜或因双光眼镜而头痛的地方


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中年通常伴随着老花眼的出现,这是一种眼睛的晶状体失去一些年轻时的弹性的疾病,这种弹性使其能够聚焦于附近的物体。 大多数人的补救方法是老花镜,或者对于那些已经佩戴处方镜片的人来说,是双光眼镜。 对于少数在空间站或宇宙飞船这种颠倒的环境中工作的人类来说,老花眼可能会更加麻烦,因为阅读可能发生在任何奇特的角度,更不用说在微重力环境下,微重力往往会降低视力。

再加上今天许多宇航员要么正处于老花眼开始出现的年龄,要么即将达到这个年龄,因此 NASA 正在评估一种名为 TruFocals 的新型可调节眼镜镜片,用于训练和任务期间,这不足为奇。 在过去的六个月里,NASA 一直在对 TruFocals(由位于加利福尼亚州瓦努伊斯的 Zoom Focus Eyewear, LLC 制造)进行详细的认证过程,以确保它们不仅比其他类型的眼镜更好,而且用于制造它们的材料不会对宇航员在封闭的工作环境中构成危害,位于休斯顿的 NASA 约翰逊航天中心 的高级验光师 C. Robert Gibson 说。 其中一项测试包括燃烧 TruFocals,以确定它们是否会释放任何有害气体。

宇航员有非常苛刻的训练计划,经常在旨在模拟国际空间站 (ISS)、航天飞机或俄罗斯联盟号宇宙飞船的条件下工作——所有这些都需要在弱光下操作高度精密的设备以及阅读检查清单和仪表板的能力。 Gibson 说,早期的太空计划中的宇航员都是目光锐利的年轻飞行员,但随着对非飞行员任务专家宇航员的需求增长,NASA 放宽了对后代太空旅行者的视力要求,Gibson 自己也佩戴 TruFocals。 这意味着更多的宇航员正在佩戴某种矫正镜片。

每个 TruFocals 镜片——大约三毫米厚——实际上由两个磁性连接的镜片组成。 靠近眼睛的镜片是柔性的,透明的可膨胀(可扩展)膜连接到透明的刚性表面。 膜和透明刚性表面之间的空间容纳少量透明硅油。 眼镜桥梁上的滑动杆用于向前推动流体,以改变膜的形状,并由此改变柔性镜片的形状。 适用于更严重老花眼患者的 TruFocals 比适用于轻度老花眼患者的 TruFocals 含有更多的液体。 第二个外镜片具有佩戴者的正常处方。

改变柔性镜片的形状会改变其焦点,这项工作在老花眼发作之前是由眼睛的天然晶状体完成的。 TruFocals 发明者兼 Zoom Focus 首席技术专家 Stephen Kurtin 说,患有老花眼后,“您眼睛中的晶状体正在失去聚焦能力,您无法使其聚焦到阅读距离”。 TruFocals 每副售价约 900 美元,去年开始商业销售。

尽管 Zoom Focus 希望以各种款式提供其可调焦眼镜,但 Kurtin 说,圆形镜片是获得最佳性能所必需的。 他补充说,这种哈利波特式的外观引起了褒贬不一的反应,“有些人说它们很酷,有些人说它们丑陋至极。” 至少它们有多种颜色可供选择。

NASA 对可调节眼镜的主要兴趣是将其作为宇航员带入太空的普通老花镜、双光眼镜或渐进镜片的替代品。 这些传统眼镜上的小矫正区域对于正常的阅读姿势(眼睛通过镜片的下部观看)来说很好,但在例如监控头顶读数时就没那么有用了。 该机构还在研究在微重力环境中花费时间的长期影响,微重力会导致体液流向身体上部,并且已知会导致某些宇航员的视力下降。 Gibson 表示,一旦更多地了解长期太空旅行如何影响视力以及原因,NASA 将能够更好地解决这个问题,无论是借助可调镜片眼镜还是其他方式。

Gibson 乐观地认为,NASA 将很快完成评估,并且 TruFocals 将及时获得批准,以便宇航员在下一次太空任务中佩戴它们,无论是在剩余的航天飞机飞行任务还是联盟号上。 他还对其他选择持开放态度,包括弗吉尼亚州罗阿诺克的 PixelOptics, Inc. 制造的眼镜镜片。 PixelOptics 的 emPower! 镜片 具有嵌入式矫正电子阅读区,其作用类似于虚拟双光镜片。 由于内置的加速度计,可以根据头部位置打开或关闭此阅读区。 然而,Gibson 指出,还需要做更多的工作来评估 PixelOptics 的技术,以确定它是否适合 NASA。

俄亥俄州立大学验光学院教授 Mark Bullimore 说,TruFocals 方法的优势之一是它们在整个镜片上提供清晰的图像,而不是双光眼镜或渐进镜片提供的有限视野。 尽管 Bullimore 没有亲自评估过 TruFocals,但他指出,扩大的视野还可以减轻老花眼患者的眼睛、颈部和背部劳损。 他补充说:“他们感受到的许多劳损来自于他们必须不断地用下巴指向他们正在看的东西。”

总的来说,可调节镜片技术 的出现,包括 Adlens, Ltd. 和为发展中国家提供自适应眼镜的非营利组织所制造的技术,对于那些对传统的老花眼矫正方法不满意或无法获得这些方法的人来说,是一个有希望的迹象。 Bullimore 说:“我希望看到这项技术获得成功,因为我认为这对人们来说是一个不错的选择。”

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