研究人员 南达科他州矿业技术学院 进入了可穿戴和无线人体传感器系统开发的第三年，该系统具有远程供电的能力，这将彻底改变NASA太空服。
美国宇航局设定了到2030年人类前往火星的崇高目标。为了实现这一目标，更好的太空服至关重要 Sayan Roy博士，南达科他州矿业大学电气工程学助理教授，研究团队成员。 “ NASA的战略目标之一是将宇航员送入深空执行未来的探索任务。危险和不友好的太空环境会严重影响宇航员的健康状况。为了确保宇航员的健康和安全，NASA正在采取行动以最大程度地减少太空的负面影响在人体上旅行。”他说。 “太空服设计需要创新。”
罗伊（Roy）说，这项研究“与美国宇航局（NASA） 人类探索与行动任务部 和 航天技术任务局。该项目与NASA技术路线图TA 6：人类健康，生命支持和居住系统密切相关。”
在太空中，太空中的宇航员的健康状况受到地球的密切监控。跟踪诸如心率，血氧水平，血压，呼吸量和皮肤温度等生命，以及每个宇航员的运动。目前，健康信息是通过宇航服内部的有线传感器跟踪的。有线系统使宇航服沉重而笨重。 Roy说，如果出现任何故障，当前的技术也很难进行故障排除。
矿山正在开发的传感器将使传感器的无线网络更时尚，更轻便，这些传感器将实时捕获和传输宇航员的健康数据。由碳纤维材料制成的无线传感器将使太空服设计具有更大的灵活性。
该多学科，多机构的研究项目由以下机构资助 美国宇航局，这是一项鼓励政府，高等教育和行业之间建立合作伙伴关系的资助计划。 750,000美元的赠款于2018年1月开始，并于今年12月结束。
该无线传感器项目还吸引了来自南达科他州另外两所大学（南达科他大学和南达科他州立大学）的研究人员，以及来自四个NASA研究中心和三个行业合作伙伴的合作者。
在矿山校园中，罗伊（Roy）参与了该项目 朱正涛博士，化学，生物学和健康科学副教授；南达科他州太空赠款协会财团的爱德华·杜克博士和矿山学教授。化学，生物学和健康科学教授郝芳博士；以及研究生研究助理Ahsan Aqueeb。
朱博士说，为传感器开发或找到合适的材料一直是一个挑战，因为它们必须与人体的皮肤和衣服兼容。他说：“它们必须是轻巧，舒适，灵活且可拉伸的可穿戴生物医学和应变传感器。”当某些传感器将位于太空服内部时，其他传感器将直接应用于皮肤。
虽然传感器会将重要的身体健康信息传达给地球上的NASA专家，但传感器也可能具有监视心理健康甚至“能够理解行为”的能力。例如，宇航员的身体行为可能触发传感器识别从沮丧到受伤的任何事物，并将该信息传递给NASA专家。
罗伊说，这些传感器也将能够相互通信。由于对宇航员进行准确的健康监控至关重要，因此系统必须具有防故障功能。 Aqueeb说，如果一个传感器发生故障，则系统的设计必须使其他传感器可以识别出故障的传感器并使其旁路。他说：“无论发生什么，它都不会失败。” “我们不会丢失任何数据。”
传感器还必须通过适当的加密来确保安全，以防止干扰或黑客入侵，这是SDSU监督的项目的一部分。
也许最具挑战性的是，必须对无线节点进行充电，而无须与电源进行物理连接。无线功率传输系统被设计为从一个“电网”向另一个网络传输功率，而无须任何电线或物理连接。尽管无线电力传输不是新技术，但诸如来自位于附近空间站的集中式电源的“远场”传输却是一个新的且更为重大的挑战。同时，远场传输还必须具有比以前更高的功率水平。
“我们如何在自由空间中以更高的效率远距离传输无线电力？”罗伊问。传感器必须设计为在传输功率时“感知”功率。功率传输对于人体来说是安全的，因为传感器靠近人体，有时会贴在皮肤上。此类技术必须始终保持一致，并获得FCC等机构的批准，并且对人类安全。罗伊说：“我们有很多变数。” “这些就是挑战。”
一旦开发完成，这种远场电力传输就可以用于太空旅行以外的其他领域，从精密农业到与地下矿工保持联系。但是目前，重点是下一代宇航服。
