脑机接口助力航天飞行控制新突破
脑机接口助力航天飞行控制新突破
2016年,在神舟十一号载人飞船飞行过程中,我国航天员完成了首次太空脑机交互实验,这一突破标志着脑机接口技术正式进入航天应用领域。近年来,随着技术的不断进步,脑机接口在航天飞行控制中的应用前景日益广阔,不仅能够提升宇航员的工作效率,还能增强任务安全性。
脑机接口在航天领域的具体应用
在航天领域,脑机接口技术主要用于监测宇航员的生理状态和提升操作效率。例如,天津大学团队研发的“神工”系列脑机交互系统,围绕脑力负荷、脑力疲劳、警觉度等开发了具有自主知识产权的空间站脑功能评估与调节技术。这些技术能够实时监测宇航员的大脑活动,及时发现潜在的健康问题,为长期太空任务提供安全保障。
技术发展现状:侵入式与非侵入式的较量
目前,脑机接口技术主要分为侵入式和非侵入式两大类。侵入式脑机接口需要通过手术将电极植入大脑皮层,虽然信号质量高,但存在安全风险和伦理问题。非侵入式脑机接口则通过头皮电极采集信号,虽然信号质量稍逊,但安全无创,更适合航天环境。
清华大学团队正在研发的“北脑一号”和“北脑二号”脑机系统,分别采用皮层电极技术和高通量柔性微丝电极技术,代表了当前脑机接口技术的前沿水平。其中,“北脑二号”已实现猕猴对二维运动光标的“脑控”拦截,展示了未来在航天操作中的潜在应用。
未来展望:规模化商用与智能化升级
北京市发布的《加快北京市脑机接口创新发展行动方案(2025-2030年)》提出,到2030年将实现脑机接口关键核心技术突破,并打造1-2个脑机接口产业发展集聚示范区。这意味着,未来几年内,脑机接口技术将在医疗、康养、工业、教育等多个领域实现规模化商用。
在航天领域,脑机接口有望成为宇航员与航天器交互的重要方式。通过直接读取大脑信号,宇航员可以更快速、更准确地控制航天器和各种设备,提升任务执行效率。同时,脑机接口还能用于监测宇航员的心理状态,预防太空环境下的心理问题。
清华大学教授高小榕指出,脑机接口是未来智能社会不可或缺的硬核科技。在AI快速发展的今天,脑机接口不仅能够帮助人类与AI进行更高效的交互,还能通过智能增强(Intelligence Augmentation,IA)提升人类的认知能力,使宇航员在复杂太空环境中具备更强的决策能力。
结语
随着技术的不断进步,脑机接口在航天领域的应用将越来越广泛。它不仅能够提升航天任务的安全性和效率,还可能改变未来人类探索太空的方式。正如高小榕教授所说,没有脑机接口的未来智能社会是难以想象的,而在航天领域,这一技术正逐步从科幻走向现实。