Космонавтика

Астронавты сталкиваются с уникальными визуальными проблемами на южном полюсе Луны

Характеристика зрительного опыта астронавтов на южном полюсе Луны

Фото предоставлено: НАСА

Люди возвращаются на Луну – на этот раз, чтобы остаться. Поскольку наше присутствие будет более постоянным, НАСА выбрало место, которое максимизирует прямую видимость Земли, видимость Солнца и доступ к водяному льду: Южный полюс Луны (LSP).

Хотя солнце расположено на лунном небе у полюсов более равномерно, оно никогда не поднимается над горизонтом более чем на несколько градусов; В целевых районах приземления максимально возможный угол возвышения составляет 7°. Это представляет собой суровую среду освещения, которой не было во время миссий Аполлона или любого опыта пилотируемых космических полетов.

Окружающее освещение существенно повлияет на способность экипажей распознавать опасности и выполнять простые задачи. Это связано с тем, что, несмотря на широкий динамический диапазон, зрительная система человека не может хорошо видеть при ярком свете и не может быстро адаптироваться от света к темноте или наоборот.

Функциональное зрение необходимо для выполнения множества задач: от простых задач (например, ходьба, управление простыми инструментами) до управления сложной техникой (например, посадочным лифтом, вездеходом). Таким образом, окружающая среда представляет собой техническую проблему для агентства: ее необходимо полностью понять, прежде чем ее можно будет эффективно решить.

Характеристика зрительного опыта астронавтов на южном полюсе Луны

Фото предоставлено: НАСА

В предыдущих миссиях и программах НАСА проектирование систем освещения и функционального зрения для выхода в открытый космос (EVA) или операций с марсоходами осуществлялось на самом низком программном уровне. Это хорошо сработало для Аполлона и низкой околоземной орбиты, поскольку угол наклона Солнца контролировался посредством планирования миссии и самостоятельного позиционирования астронавтов; Одна только конструкция шлема позволила решить любые проблемы со зрением.

Кампания «Артемида» ставит новые задачи перед функциональным зрением, поскольку астронавты не могут избежать попадания солнца в глаза, находясь на поверхности Луны. В сочетании с необходимостью искусственного освещения в обширной теневой зоне ЛСП это означает, что в рамках проектов и программ необходимо разрабатывать новые системы функциональной поддержки зрения.

Конструкция шлемов, окон и систем освещения должна дополнять друг друга в рамках программ и между ними, чтобы создать систему поддержки освещения и зрения, которая позволяет экипажам видеть в темноте, в то время как их глаза адаптируются к свету. Адаптируется к темноте при ярком свете. и защищает ваши глаза от травм.

Многие из выводов оценки сосредоточены на отсутствии конкретных требований по предотвращению воздействия солнечного света на функциональное зрение (что отличается от предотвращения травм глаз), позволяя при этом астронавтам видеть достаточно хорошо для выполнения определенных задач. В частности, задачи, ожидаемые от космонавтов на LSP, не были включены в требования к проектированию системы, чтобы обеспечить возможность разработки системы, обеспечивающей функциональную видимость в ожидаемой световой среде.

Следовательно, к скафандру предъявляются требования к гибкости, например, чтобы позволить астронавтам ходить, но не для того, чтобы они могли видеть достаточно хорошо, чтобы пройти от яркого солнца до темной тени и обратно, не спотыкаясь и не спотыкаясь при падении. Важно отметить, что были выявлены пробелы в сопоставлении требований к программам, чтобы гарантировать, что роль различных программ заключается в обеспечении понимания функционального видения каждой отдельной программы.

Рекомендации NESC были сделаны для того, чтобы сделать обеспечение функциональной видимости в условиях жесткого освещения особым и новым требованием для проектировщиков систем. Рекомендации также включали интеграцию освещения, дизайна окон и козырьков.

Характеристика зрительного опыта астронавтов на южном полюсе Луны

Фото предоставлено: НАСА

Группа по оценке рекомендовала разработать различные методы физического и виртуального моделирования, каждый из которых имеет отдельные и хорошо объясненные возможности функционального зрения. Некоторые рассматривают эффект ослепления солнечного света на LSP (которого нелегко достичь с помощью виртуальных подходов), чтобы оценить эффективность защитных шлемов и искусственного освещения в контексте окружающей среды и времени адаптации.

В других симуляциях будут добавлены особенности местности для выявления угроз в простых (например, ходьба, сбор образцов) и сложных (например, обслуживание и эксплуатация оборудования) задачах.

Поскольку разные институты имеют разные сильные стороны, у них также есть разные слабости. Эти сильные и слабые стороны должны быть охарактеризованы, чтобы обеспечить возможность проверки технических решений и обучения экипажа.

Кнопка «Наверх»