虚拟现实技术正迈向更广阔的星辰大海。Meta公司近日宣布,将与欧洲空间局(ESA)展开合作,将两台Meta Quest 3 VR头显送往国际空间站(ISS)。这批设备的主要使命,是帮助宇航员在执行正式的出舱任务前,进行更为逼真和安全的太空行走训练。

事实上,这并非XR设备首次进入太空。回顾历史,早在2015年,微软的初代HoloLens就曾登上国际空间站,通过其“远程专家模式”协助地面团队远程指导宇航员维修设备。2017年,Oculus Rift也被送往空间站,用于支持ESA宇航员在失重环境下进行神经科学实验。到了2023年,HTC Vive Focus 3也抵达空间站,其内置的沉浸式360度地球风景视频,成为宇航员缓解长期太空驻留压力、调理心理健康的重要工具。
微重力环境下的技术挑战与解决方案
将地面使用的VR设备带入太空,面临的核心挑战是失重环境对空间定位系统的碘伏。在地球上,VR头显通常依赖IMU(惯性测量单元)中的加速度计来感知重力方向,从而确定“地面”朝向并校准定位。但在国际空间站的微重力环境中,这套机制会失效,导致虚拟画面持续漂移,无法稳定。
为此,过去的太空XR项目都进行了大幅硬件改造。例如,Oculus在2017年的任务中,直接替换了Rift原有的Constellation追踪方案,采用了更适合失重环境的第三方系统。HTC的方案则是将一个控制器固定在空间站舱壁上,作为空间定位的物理锚点,来维持Vive Focus 3的稳定追踪。
Quest 3的简化适配方案
与前几代设备复杂的改造相比,此次Quest 3的适配方案显得更为巧妙和简化。Meta的工程团队主要对头显内置的“旅行模式”进行了针对性修改。在该模式下,Quest 3将完全忽略IMU的加速度数据,转而完全依靠头显上的摄像头进行纯视觉的空间定位与追踪,从而完美适配微重力环境。这一改动大幅降低了硬件改造的复杂性和成本。
Meta展望,随着人类计划在2030年代重返月球并在月球建立基地,新一代XR头显几乎可以确定将成为未来月球宇航员的标配装备。考虑到未来5到10年XR技术可能取得的飞跃,这类设备的功能将远超训练范畴,有望发展成为深空任务中不可或缺的生活辅助工具,显著改善宇航员在长期太空驻留期间的工作效率与生活质量。
