Žiť a pracovať v priestore po dlhú dobu je tvrdá práca. Účinky beztiažového vozidla si nielen vyberajú fyzické mýto, ale aj vedenie vesmírnych chodníkov je výzvou samo o sebe. Počas kozmického letu sa môžu astronauti stať dezorientovanými, zmätenými a nevoľnými, čo sťažuje návrat domov. A keď sa kozmické lode uskutočňujú už desaťročia, sú obzvlášť dôležité na palube Medzinárodnej vesmírnej stanice (ISS).
Preto laboratórium Charles Stark Draper Laboratórium (aka. Draper Inc.), nezisková výskumná a vývojová spoločnosť so sídlom v Massachusetts, navrhuje s podporou NASA nový skafandr. Okrem gyroskopov, autonómnych systémov a ďalších špičkových technológií bude táto kozmická loď novej generácie obsahovať tlačidlo „Vezmite ma domov“, ktoré odstráni množstvo zmätkov a hádaní z vesmírnych chodníkov.
Vesmírne chodníky, inak známe ako „mimoškolské aktivity“ (EVA), sú neoddeliteľnou súčasťou cestovania do vesmíru a prieskumu vesmíru. Na palube ISS trvajú vesmírne chodníky zvyčajne od 5 do 8 hodín v závislosti od charakteru vykonávanej práce. Počas kozmického letu astronauti používajú povrazy, aby zostali pripevnení k stanici a zabránili plávaniu ich nástrojov.
Ďalšou bezpečnostnou funkciou, ktorá prichádza do hry, je Zjednodušená pomoc pre záchranu EVA (SAFER), zariadenie, ktoré nosia astronauti ako batoh. Toto zariadenie sa spolieha na tryskové trysky, ktoré sú ovládané malým joystickom, aby sa astronautom umožnilo pohybovať sa vo vesmíre v prípade, že sa stanú pripútanými a vznášajú sa preč. Toto zariadenie sa intenzívne používalo pri výstavbe ISS, do ktorého bolo zapojených vyše 150 vesmírnych chodníkov.
Avšak, aj keď je SAFER zapnutý, nie je pre astronauta ťažké dezorientovať sa počas EVA a stratiť ložiská. Alebo ako naznačil inžinier spoločnosti Draper Kevin Duda v tlačovom vyhlásení spoločnosti Draper, „Bez možnosti neúspešného návratu do kozmickej lode je astronaut ohrozený najhorším scenárom: stratou vo vesmíre.“ Ako inžinier pre vesmírne systémy Duda už nejaký čas študoval astronautov a ich prostredie na palube Medzinárodnej vesmírnej stanice.
On a jeho kolegovia nedávno podali patent na technológiu, ktorú označujú ako systém „asistovaného samovoľného návratu z mimoškolskej činnosti“. Ako opisovali tento koncept v patente:
„Systém odhaduje stav navigácie člena posádky vzhľadom na pevné miesto, napríklad na sprievodnej obiehajúcej kozmickej lodi, a vypočíta vodiacu trajektóriu pre návrat člena posádky na toto pevné miesto. Systém môže pri výpočte smerovej trajektórie zohľadniť bezpečnostné a bezpečnostné požiadavky. “
V jednej konfigurácii bude systém riadiť balík SAFER členov posádky a sledovať predpísanú dráhu späť na miesto označené ako „domov“. V inom systéme systém poskytne pokyny vo forme vizuálnych, zvukových alebo hmatových podnetov na nasmerovanie člena posádky späť na východiskový bod. Člen posádky bude schopný aktivovať systém sám, ale vzdialený operátor ho bude môcť v prípade potreby zapnúť.
Podľa Séamusa Tuohyho, riaditeľa vesmírnych systémov spoločnosti Draper, je tento typ technológie návratu domov pokrokom v technológii skafandrov, ktorá je už dávno oneskorená. “Súčasný skafandr nemá žiadne automatické navigačné riešenie - je čisto manuálne - a mohlo by to predstavovať výzvu pre našich astronautov, ak sú v stave núdze, “uviedol.
Takýto systém predstavuje viaceré výzvy, v neposlednom rade to, čo súvisí s globálnymi systémami určovania polohy (GPS), ktoré jednoducho nie sú dostupné vo vesmíre. Systém musí tiež počítať optimálnu trajektóriu návratu, ktorá zodpovedá časom, spotrebe kyslíka, požiadavkám na bezpečnosť a vôľu. Nakoniec musí byť schopný viesť dezorientovaného (alebo dokonca bezvedomého astronauta) späť do svojej vzduchovej komory. Ako vysvetlil Duda:
„Dať astronautom zmysel pre smer a orientáciu vo vesmíre je výzvou, pretože neexistuje gravitácia a ľahký spôsob, ako určiť, ktorá cesta je hore a dole. Naša technológia zlepšuje úspech misie vo vesmíre tým, že udržuje posádku v bezpečí. “
Riešením, pokiaľ ide o Dudu a jeho kolegov, je vybaviť budúce skafandre senzormi, ktoré môžu monitorovať pohyb, zrýchlenie a relatívnu polohu používateľa k pevnému objektu. Podľa patentu by to pravdepodobne bola sprievodná obiehajúca kozmická loď. Navigačné, navádzacie a riadiace moduly budú tiež naprogramované tak, aby vyhovovali rôznym scenárom, od GPS po navigáciu podporovanú zrakom alebo sledovanie hviezd.
Draper taktiež vyvinul proprietárny softvér pre systém, ktorý spája údaje z vizuálnych a inerciálnych navigačných systémov. Systém bude ďalej ťažiť z rozsiahlej práce spoločnosti na nositeľnej technológii, ktorá má tiež rozsiahle komerčné aplikácie. Vývojom skafandrov, ktoré umožňujú nositeľovi získať viac údajov zo svojho okolia, efektívne prinášajú do vesmíru technológiu rozšírenej reality.
Okrem prieskumu vesmíru spoločnosť predpokladá aj aplikácie pre svoj navigačný systém tu doma. Patria sem prví respondenti a hasiči, ktorí sa musia pohybovať v miestnosti s dymom, parašutisti padajúci na Zem a potápači, ktorí by sa mohli dezorientovať v hlbokej vode. Táto technológia by mohla mať úžitok doslova každej situácii, keď život a smrť môžu závisieť od toho, že sa nestratia.
