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GSS创新的传感器技术为NASA提供了可穿戴式二氧化碳监测

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在一个只有人类呼吸的、自给自足的封闭系统中,随着时间的推移,二氧化碳浓度会逐渐积累到一个对人体有害的水平。 因此,在人类存在的任何形式的航天器中,需要执行去除二氧化碳和再生氧气的有效机制。

由于不受重力影响,空气在这些位置的移动方式不同。 气体热量不会上升,这反过来导致空气混合显着减少。 因此,国际空间站(ISS)上的乘客在飞船上的时间比我们其他人经历着更多的二氧化碳水平。 在地球上,它仅占空气含量的0.03%(相当于0.23 mmHg的分压)。 美国国家航空航天局设定的长航时航天器最大允许二氧化碳浓度是该数值的两倍多,为0.07%(分压为0.53毫米汞柱)。

虽然广泛的陆地研究表明,这种增加的CO2的浓度对接触者的长期健康没有影响,但必须承认国际空间站上的船员仍然经常出现急性二氧化碳毒性症状——如头痛或嗜睡。

人们普遍认为,人类对微重力条件的适应将导致太空中的宇航员对二氧化碳浓度升高变得更加敏感。 这不仅会导致身体不适,还会影响他们的认知能力和反应时间——从而可能导致安全风险。平均而言,机组人员在国际空间站上停留约6个月,因此很好地掌握CO2浓度对人体的持续影响显然具有重要价值。

考虑到实际操作的可行性,这就意味着我们无法(在技术上或经济上说)除掉足够多的二氧化碳来复制一个和地球相同的环境条件,但国际空间站必须在空气中存在的相对较高的环境二氧化碳浓度下正常运行。 然而,它的居住者必须在可接受的环境中生活和工作。

多年来,美国宇航局的科学家们一直想彻底调查二氧化碳浓度升高如何影响国际空间站机组人员执行任务的能力,但是他们花了很长时间才找到一种方法来获取足够高精度的数据。 鉴于这一点,如前所述,在没有重力影响的情况下,空气混合不够充分,通过壁挂式传感器来准确反映机组人员接触二氧化碳的情况,已被证明是一种不适合的方法。 相反,真正需要的是可穿戴式二氧化碳传感器。

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