A trăi și a lucra în spațiu pentru perioade îndelungate de timp este o muncă grea. Nu numai că efectele fără greutate afectează fizic, dar conducerea trotuarelor spațiale este o provocare în sine. În timpul unei trotuare spațiale, astronauții pot deveni dezorientați, confuzați și greați, ceea ce face ca acasă să fie dificilă. Și în timp ce trotuarele spațiale au fost conduse de zeci de ani, acestea sunt deosebit de importante la bordul Stației Spațiale Internaționale (ISS).
De aceea, laboratorul Charles Stark Draper (numit Draper Inc.), o companie de cercetare și dezvoltare non-profit cu sediul în Massachusetts, proiectează un nou spațiu spațial, cu sprijinul NASA. Pe lângă giroscopuri, sisteme autonome și alte tehnologii de vârf, acest costum spațial de generație următoare va avea un buton „Take Me Home” care va elimina o mulțime de confuzii și ghicitori de pe trotuare.
Trotuarele spațiale, cunoscute și sub denumirea de „Activitate Extra Vehiculară” (EVA), sunt o parte integrantă a deplasării spațiale și a explorării spațiale. La bordul ISS, de obicei, trotuarele spațiale durează între cinci și opt ore, în funcție de natura lucrărilor efectuate. În timpul unei trotuare spațiale, astronauții folosesc tethers pentru a rămâne fixați la stație și a-și împiedica uneltele să plutească.
O altă caracteristică de siguranță care intră în joc este ajutorul simplificat pentru EVA Rescue (SAFER), un dispozitiv care este purtat de astronauți ca un rucsac. Acest dispozitiv se bazează pe propulsoarele cu jet care sunt controlate de un mic joystick pentru a permite astronauților să se miște în spațiu în cazul în care devin neatinse și plutesc. Acest dispozitiv a fost utilizat pe scară largă în timpul construcției ISS, care a implicat peste 150 de trotuare spațiale.
Cu toate acestea, chiar și cu un SAFER pornit, nu este dificil pentru un astronaut să se dezorienteze în timpul EVA și să își piardă rulmenții. Sau, după cum a indicat inginerul Draper, Kevin Duda, într-o declarație de presă Draper, „Fără o metodă ireproșabilă de a reveni la nava spațială, un astronaut riscă cel mai rău caz: pierdut în spațiu.” Ca inginer de sisteme spațiale, Duda a studiat astronauții și habitatul lor la bordul Stației Spațiale Internaționale de ceva timp.
El și colegii săi au depus recent un brevet pentru tehnologie, pe care ei îl numesc un sistem de auto-returnare a activității extravehiculare asistate. După cum au descris conceptul din brevet:
„Sistemul estimează starea de navigație a unui membru al echipajului în raport cu o locație fixă, de exemplu pe o navă spațială orbitantă însoțitoare și calculează o traiectorie de orientare pentru întoarcerea membrului echipajului în acea locație fixă. Sistemul poate ține cont de cerințele de siguranță și de autorizare în timp ce calculează traiectoria de ghidare. "
Într-o configurație, sistemul va controla pachetul SAFER al membrilor echipajului și va urma o traiectorie prescrisă înapoi către o locație desemnată „acasă”. Într-o altă, sistemul va oferi indicații sub formă de indicii vizuale, auditive sau tactile pentru a direcționa membrul echipajului înapoi la punctul de plecare. Membrii echipajului vor putea activa ei înșiși sistemul, dar un operator de la distanță va putea, de asemenea, să-l pornească dacă este necesar.
Potrivit lui Séamus Tuohy, directorul sistemelor spațiale al lui Draper, acest tip de tehnologie de întoarcere acasă este un avans al tehnologiei pentru îmbrăcăminte spațială, care este întârziat. “Spatiul actual nu are nicio soluție de navigație automată - este doar manual - și ar putea reprezenta o provocare pentru astronauții noștri dacă sunt în situații de urgență ”, a spus el.
Un astfel de sistem prezintă multiple provocări, dintre care cel mai puțin are legătură cu sistemele de poziționare globală (GPS), care pur și simplu nu sunt disponibile în spațiu. De asemenea, sistemul trebuie să calculeze o traiectorie optimă de întoarcere care să țină cont de timp, consumul de oxigen, siguranța și cerințele de eliminare. În cele din urmă, trebuie să fie în măsură să ghideze un astronaut dezorientat (sau chiar inconștient) înapoi în mod efectiv către calea aeriană. După cum a explicat Duda:
„Oferind astronauților un sentiment de direcție și orientare în spațiu este o provocare, deoarece nu există o gravitate și nici un mod ușor de a determina care este calea în sus și în jos. Tehnologia noastră îmbunătățește succesul misiunii în spațiu, păstrând echipajul în siguranță. ”
Soluțiile, în ceea ce-l privește pe Duda și colegii săi, este să doteze viitoarele spații spațiale cu senzori care pot monitoriza mișcarea, accelerația și poziția relativă a purtătorului la un obiect fix. Potrivit brevetului, aceasta ar fi probabil o navă spațială orbitantă însoțitoare. Modulele de navigație, îndrumare și control vor fi, de asemenea, programate pentru a se acomoda cu diferite scenarii, de la GPS la navigare asistată de viziune sau urmărirea stelelor.
Draper a dezvoltat, de asemenea, un software proprietar pentru sistemul care fuzionează date din sistemele de navigație bazate pe viziune și inerțiale. Sistemul va beneficia în continuare de activitatea extinsă a companiei în domeniul tehnologiei purtabile, care are, de asemenea, aplicații comerciale extinse. Prin dezvoltarea de costume spațiale care permit purtătorului să obțină mai multe date din mediul înconjurător, acestea aduc în mod eficient tehnologia realității augmentate în spațiu.
Dincolo de explorarea spațială, compania prevede, de asemenea, aplicații pentru sistemul lor de navigație aici, acasă. Acestea includ primii respondenți și pompierii care trebuie să navigheze prin încăperile pline de fum, parașutiști care cad pe Pământ și scafandri care ar putea deveni dezorientați în apele adânci. Literal orice situație în care viața și moartea pot depinde de a nu se pierde ar putea beneficia de această tehnologie.
