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奧運獎牌得主馬修·魏爾斯於飛機中測試新型太空健身器材

The space race to create gym equipment for future astronauts

作者: Harriet Bradshaw | 時間: Fri, 22 May 2026 23:42:07 GMT | 來源: BBC

奧運獎牌得主馬修·魏爾斯盡全力划船,身體開始漂浮。

他並非處於船隻與水面之下,而是位於 8500 公尺(28000 呎)高空,飛機進行機動以製造類似太空的無重力環境。

他參與的是一場不同類型的競賽,旨在研發能讓未來太空人在太空任務中保持體態的器材。

他所測試的英國發明只是全球眾多研發項目之一,各項目競爭以期望能登上未來的月球基地與太空站。

太空人必須在太空中艱苦努力以保持體態,維持肌肉量與骨骼密度,但現有機器需要他們每天花費大量時間才能維持一定程度的體能。

「成為太空人不正是每個孩子的夢想嗎?」魏爾斯說,「這是一項能做一些完全不同事蹟的機會。」

在北京奧運獲得銅牌的魏爾斯表示,貢獻於可能送入太空的項目「簡直太棒了」。

歐洲太空總署(ESA)、美國太空總署(NASA)、加拿大太空總署及英國太空總署均參與了該器材的開發與測試,包括由歐洲太空總署提供的拋物線飛行測試。

在此過程中,飛機先爬升再俯衝,製造如同太空般的無重力條件,研究人员在重複此動作以累積分析數據前,擁有 22 秒時間收集數據。

該器材名為 HIFIm(微重力高頻衝擊),此套裝已針對其他運動項目完成一輪測試,例如其「跳躍」設置。

英國太空總署高級探索經理兼歐洲太空總署預備太空人梅根妮·克里斯蒂安博士解釋,該設備的概念源於歐洲三家不同合作聯盟的競逐,旨在開發一種供月球軌道太空站(Gateway Space Station)使用的運動器材。

雖然 NASA 實際上已將 Gateway 置於一旁,但克里斯蒂安表示我們正處於太空探索的「令人興奮時刻」,這些器材可用於新型太空站與「月球表面」,配合阿耳忒彌斯任務重返月球「這次是要定居」。

這件英國發明並非唯一正在開發與測試的設備。

全球其他團隊也在進行項目,包括由 ESA 委託、丹麥航空航天公司(DAC)開發的產品。

歐洲增強探索運動器材(E4D)目前正進行太空人測試,擁有四種模式——阻力訓練、踩車、划船與拉繩。它也具備動作捕捉技術,讓太空人能追蹤表現。

雖然這些器材是設計用於長期太空任務,但最近的阿耳忒彌斯二號繞月任務採用了一款名為飛輪的特別開發運動器材。

NASA 表示,開發該器材的工作以及下一代運動器材的研究將對太空人健康發揮關鍵作用。

就像阿耳忒彌斯二號任務期間不斷出現問題的廁所一樣,此研究提醒我們,即使是在非地球環境下操作的太空人仍是凡人。

我們的骨架與肌肉是應對重力的驚人結構——即使在地球移動身體時,我們也在應對力量。

「在太空中我們不會體驗任何力量,我們的肌肉與骨骼會立即開始萎縮,因為我們不再受到這些力量的負載,」聖墨瑞大學的力量與體適能教授、開發英國器材 HIFIm 團隊成員丹·克利瑟博士說。

他設計了技術,讓器材能監測使用者運動的有效性。

如果太空人不做運動,他們也會失去協調力與心血管適能,將較無法執行所需的任務。

但在太空中運動也有挑戰,從現有運動器材的重量,到你能做的運動範圍受限,以及目前太空人保持體能所需的時間。

「以國際太空站為例,太空人每天花約兩小時做運動……這累積起來很耗時,」克里斯蒂安解釋。

對她而言,如果能減少運動時間,就能讓太空人有更多時間進行科學實驗,「這可能引發一系列突破。」

HIFIm 團隊相信其器材能將運動時間減少至每天半小時。

發明者約翰·肯納特將其標榜為長期太空任務的下一代太空人運動器材,他說他的小型設備能處理 300 種運動。

肯納特表示該設備不需電力,且經過工程設計以隔離震動,以免干擾脆弱的實驗或在太空中船體的結構完整性。

肯納特曾是飛機工程師並擁有普拉提工作室,當他與一位癌症康復但骨骼密度極低的客戶合作時構思出此點子。

他隨後聯想到太空,認為國際太空站「少算一計」。

該設備於片場影棚製作,由製作過《1917》並憑此獲奧斯卡獎的特效工程師製成,他們也參與《星際大戰》、《007》與《不可能的任務》的製作。

但要真正考驗此設備,需要在拋物線飛行測試太空環境條件。

最新測試涉及器材的划船附件,這無法在地球上正確測試。魏爾斯因此加入測試。

「自奧運以來,我每年都會進行某種身體挑戰。我在拳擊場、完成過超級鐵人、游過 6000 公尺、你知道類似的這些事,以及整個賽季打橄欖球,」他說。「這又是另一步。超出範圍。到目前為止最瘋狂。」

你可以在週六於 iPlayer 觀看哈里特為《Tech Now》製作的報導,或透過節目網站。

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