Астронавт НАСА Виктор Гловер готовится к выходу в открытый космос МКС «Внешние микроорганизмы» в бассейне Лаборатории нейтральной плавучести Космического центра НАСА имени Джонсона в Хьюстоне. Кредит: НАСА
Космос, как говорится, сложен. И чем дальше люди заходят, тем сложнее это становится.
Некоторые из задач миссий по исследованию Луны и Марса включают предотвращение микробного загрязнения этих мест, безопасную навигацию туда, защиту членов экипажа и оборудования от радиации, а также обслуживание и ремонт оборудования.
Исследования на Международной космической станции помогают ученым НАСА разрабатывать инструменты и процессы, обеспечивающие успех этих важных миссий. Вот основные моменты некоторых исследований, которые делают космос немного проще.
Отслеживание крошечных безбилетных пассажиров
Бактерии и грибы живут внутри и на всех людях и вокруг нас на Земле. Большинство этих микроорганизмов либо полезны, либо безвредны, но попадание их на другие небесные тела может отрицательно повлиять на нашу способность изучать экосистемы в этих других мирах.
Члены экипажа проведут выход в открытый космос для сбора образцов возле вентиляционных отверстий системы жизнеобеспечения космической станции на предмет выявления внешних микроорганизмов МКС. Это исследование позволит оценить, выбрасывает ли орбитальная лаборатория микроорганизмы в космос. Результаты могут дать представление о возможностях организмов выживать и размножаться в космосе, а также помочь исследователям определить, какие микробы, скорее всего, будут загрязнять другие планетные тела, посещаемые миссиями с экипажем.
Миниатюрный ручной цифровой микроскоп, предназначенный для постановки медицинских диагнозов в полете, «Лунный микроскоп», также может проверять воду, продукты питания и поверхности на предмет загрязнения. Устройство отображает образцы с высоким разрешением и обрабатывает данные на устройствах с доступом в Интернет, таких как телефоны или планшеты. Несколько пользователей могут одновременно получить доступ к микроскопу, а некоторые приложения работают автономно.
Астронавт Александр Герст из Европейского космического агентства (ЕКА) тестирует навигационный прибор «Секстант». Кредит: НАСА
Как добраться туда и обратно
Космический корабль должен иметь сложные высокотехнологичные системы навигации. Sextant Navigation проверяет функцию секстантов в условиях микрогравитации в качестве аварийного резервного навигационного метода для «Артемиды» и других будущих исследовательских миссий. Эти механические устройства веками помогали мореплавателям, а миссии «Джемини» и «Аполлон» продемонстрировали, что они полезны для астронавтов.
Совершенствование обнаружения радиации
Миссии за пределами низкой околоземной орбиты увеличивают воздействие радиации, которая может представлять опасность для здоровья человека и мешать работе оборудования. Поскольку НАСА готовится к будущим миссиям, обеспечение адекватной защиты имеет жизненно важное значение.
Гибридный электронный прибор для оценки радиации, или HERA, был создан в качестве основной системы обнаружения радиации для космического корабля «Орион», который доставит экипажи на орбиту вокруг Луны. Исследование гибридной электронной радиационной системы Международной космической станции модифицировало систему для работы на космической станции, чтобы предоставить исследователям информацию для использования в будущих исследовательских миссиях.
Астронавт ЕКА (Европейского космического агентства) Томас Песке держит мобильную установку для эксперимента ЕКА «Активные дозиметры». Кредит: НАСА
Артемида HERA на космической станции дополнительно модифицировала систему обнаружения радиации, чтобы исследователи могли продолжать оценивать оборудование в условиях космической радиации до Артемиды II.
Исследование Active-Dosimeters, проведенное ЕКА (Европейским космическим агентством), протестировало носимую систему для измерения радиационного воздействия на членов экипажа космической станции и того, как оно меняется в зависимости от орбиты и высоты станции. Данные носимого дозиметра улучшают оценку радиационного риска и могут привести к лучшей защите астронавтов, включая возможность быстро реагировать на изменения воздействия во время будущих исследовательских миссий.
Роботы-помощники
В будущих исследовательских миссиях роботизированная технология может помочь членам экипажа выполнять основные задачи, контролировать и обслуживать оборудование, а также проводить такие операции, как сбор образцов, что снижает необходимость подвергать астронавтов воздействию суровых условий.
-
Командир 63-й экспедиции Крис Кэссиди устанавливает робота-помощника Astrobee, одного из трех свободно летающих роботов кубической формы. Кредит: НАСА
-
Бортинженер 67-й экспедиции Саманта Кристофоретти отрабатывает робототехнические маневры на портативном компьютере. Кредит: НАСА
Интегрированная система автономного и адаптивного ухода демонстрирует использование автономных роботов для перемещения и распаковки грузов, а также для отслеживания и реагирования на проблемы технического обслуживания, такие как утечки и пожары, что может защитить ценное оборудование и сократить дорогостоящий ремонт в будущих миссиях. В расследовании используются роботы Astrobee и Robonaut космической станции.
Сканирование с несколькими разрешениями использует Astrobees станции для тестирования датчиков и робототехники для поддержки функций автоматического 3D-зондирования, картографирования и ситуационной осведомленности. В будущих миссиях «Врата» и на поверхность Луны такие системы смогут автоматически обнаруживать дефекты, проводить дистанционное обслуживание и автономную работу транспортных средств, таких как марсоходы.
Surface Avatar оценивает работу экипажа нескольких автономных роботов в космосе. В ходе расследования также оценивается реакция членов экипажа на обратную связь с консолями, используемыми для дистанционного управления роботами, что способствует разработке эффективных установок для управления роботами на земле с космического корабля, находящегося на орбите над ними. Результаты способствуют развитию других видов применения роботизированной помощи, таких как возврат образцов с Марса и астероидов.
