science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Nieuwe ruimtepaktechnologie voor verkenning van de maan en Mars getest waar Apollo-astronauten ooit ruimtepakken trainden en testten

Het NASA Haughton-Mars Project keert terug naar trainings- en testlocaties voor ruimtepakken in het Apollo-tijdperk in Oregon. Links:Apollo-astronaut Walter Cunningham in een ruimtepak voor analoge studies bij de Big Obsidian Lava Flow, Oregon in september 1964. Rechts:ruimtepakingenieur Ashley Himmelmann in een Collins Aerospace-ruimtepak voor analoge studies met geïntegreerd informatietechnologie- en informaticasubsysteem (IT IS) op dezelfde locatie in augustus 2021. Credit:NASA Haughton-Mars Project / P. Lee

Het NASA Haughton-Mars Project (HMP) en samenwerkende organisaties SETI Institute, Mars Instituut, Collins Luchtvaart, en Ntention kondigen de succesvolle veldtesten aan van nieuwe ruimtepaktechnologieën voor toekomstige astronautenwetenschap en verkenningsoperaties op de maan en Mars.

De veldtesten werden uitgevoerd in de regio High Desert in Oregon, op dezelfde locaties die ooit door Apollo-astronauten werden gebruikt om ruimtepakken te trainen en te testen ter voorbereiding op hun historische reizen naar de maan. Verschillende nieuwe sites die ook relevant worden geacht voor toekomstige verkenning van de maan en Mars, gezien de lessen van Apollo en van recente robotmissies naar de maan en Mars, werden ook bezocht.

"Het was opwindend om in Oregon te zijn om enkele van de locaties te bezoeken waar, in 1964 en 1966, de Apollo-astronauten kregen een veldtraining in geologie en testten ruimtepakken, " zei dr. Pascal Lee, een planetaire wetenschapper bij het SETI Institute en het Mars Institute, en directeur van het NASA Haughton-Mars Project bij het NASA Ames Research Center. "We hebben ook nieuwe kandidaat-sites geïdentificeerd voor voorbereiding op de verkenning van de maan en Mars, nu we meer weten, vergeleken met het midden van de jaren 60, over de maan en Mars."

De sites die door het NASA Haughton-Mars Project-team werden bezocht, omvatten de belangrijkste Apollo legacy-trainings- en ruimtepaktestsites in Oregon:Lava Butte, Grote Obsidiaan Lavastroom, Fort Rots, Gat in de grond, en Yapoah Lava Flow bij McKenzie Pass. Nieuwe locaties bezocht ter voorbereiding op het verkennen van de zuidpoolhooglanden en maangrotten van de maan, en uiteindelijk Mars, inclusief Pumice Slope bij Crater Lake National Park, de Painted Hills bij het John Day Fossil Beds National Monument, en dakraamgrot, een lavabuis met meerdere dakinstortingsopeningen. De sites zijn toegankelijk gemaakt met steun van de United States Forestry Service Deschutes National Forest en de National Park Service.

NASA Haughton-Mars Project-veldtest van nieuwe technologieën voor menselijke maan- en Marswetenschap en verkenning in Oregon. Hier is ruimtepakingenieur Ashley Himmelmann te zien in het Collins Aerospace-ruimtepak voor analoge studies die een rotsmonster onderzoeken en documenteren via het geïntegreerde Information Technologies and Informatics Subsystem (IT IS) van het ruimtepak. Testplaats:Lava Butte, Oregon. Krediet:NASA Haughton-Mars Project / Pascal Lee

Het huidige Artemis-programma van NASA heeft tot doel de eerste vrouw en de volgende man op de maan te laten landen, nabij de zuidpool van de maan, tegen het einde van dit decennium en voortbouwen op deze ervaring om uiteindelijk mensen naar Mars te sturen. In afwachting van de wetenschappelijke en onderzoeksbehoeften van toekomstige maan- en Mars-astronauten, verschillende nieuwe technologieën worden ontwikkeld en getest om de veiligheid te helpen optimaliseren, productiviteit, en kosteneffectiviteit van toekomstige EVA's (Extra-Vehicular Activities) of ruimtewandelingen.

Centraal in de veldtesten van deze week stond Collins Aerospace's innovatieve, geïntegreerd subsysteem informatietechnologie en informatica (IT IS). Momenteel, astronauten op ruimtewandelingen vertrouwen op spiraalgebonden notitieboekjes die aan hun ellebogen zijn bevestigd om door checklists te bladeren. Met de Collins IT IS kunnen astronauten deze checklists autonoom volgen en reageren op de status van hun gezondheid en die van hun EVA-metgezellen (vitale tekens, inspanningsniveaus) via een weergavesysteem in hun helmen. Ze kunnen ook de prestaties van een breed scala aan EVA-systemen monitoren:vermogen, zuurstof, waterreserves - de locatie van de astronauten, EVA verstreken tijd, EVA-tijd resterend, en variëren van benodigdheden. De IT IS toont ook kaarten en een breed scala aan andere gegevens die de wetenschappelijke en verkenningsactiviteiten van astronauten ondersteunen, zoals beeldvorming, notities maken, en monsterbeheer.

"We zien de integratie van ons informatietechnologie- en informatica-subsysteem in een ruimtepak als een game-changer voor het uitvoeren van EVA's, " zegt Greg Quinn, leidend voor de ontwikkeling van geavanceerde ruimtepakken bij Collins Aerospace. "De Collins IT IS zal helpen de autonomie te vergroten, productiviteit, en veiligheid van toekomstige ontdekkingsreizigers."

"Hoewel realtime missieondersteuning vanaf de aarde belangrijk zal blijven, het verkennen van de maanpolen, waar NASA van plan is om Artemis-astronauten te landen, betekent dat direct-naar-aarde communicatie niet, soms, wees mogelijk, zelfs via orbitale relais. Dus we moeten toekomstige maanverkenners de middelen geven om veilig meer autonome EVA's uit te voeren, " legt Lee uit. "De behoefte aan autonomie zal nog groter worden in het geval van Mars, waar communicatievertragingen de realtime missie-ondersteuning van de aarde drastisch zullen beperken."

Links:de zuidelijke poolgebieden van de maan waar Artemis-astronauten zullen landen, is een terrein dat uitdagender is in ruwheid, hellingen, en verlichting, dan de gebieden die door de Apollo-astronauten werden verkend. Rechts:De Painted Hills bij het John Day Fossil Beds National Monument bieden kaal terrein met hellingen, terrein texturen, en oppervlaktemateriaalsterkten die relevant zijn voor die welke worden verwacht op de zuidpool van de maan, zij het met een andere samenstelling en op kleinere schaal. Credit:Links:NASA Lunar Reconnaissance Orbiter-gebaseerde visualisatie. Rechts:NASA Haughton-Mars Project-2021-Oregon / Pascal Lee

Veldtests in Oregon begonnen elke ochtend bij zonsopgang om te profiteren van grazende zonneverlichting in afwachting van uitdagende lichtomstandigheden op de zuidpool van de maan. De betreden terreinen boden een breed scala aan terreinruwheden, hellingen, topografische complexiteit, en schalen van operatie die worden verwacht tijdens toekomstige EVA's in het Zuidpoolgebied van de maan. EVA-systeemvereisten voor toekomstige verkenning van maanputten en grotten werden ook onderzocht, een primeur voor een fabrikant van ruimtepakken.

Een van de belangrijkste prestaties van de veldcampagne was de succesvolle integratie van het innovatieve Astronaut Smart Glove (ASG)-systeem van het Noorse bedrijf Ntention met Collins Aerospace's IT IS. De ASG is een geavanceerde mens-machine-interface (HMI) die is geïntegreerd in de helm en handschoen van het ruimtepak. Hiermee kan een astronaut op afstand een breed scala aan mogelijke robotactiva bedienen, zoals robotarmen, kranen, rovers, en zelfs drones, met minimale handgebaren die compatibel zijn met het dragen van een beklemmend en stijf ruimtepak onder druk. De ASG-veldtest demonstreerde de succesvolle verzameling van gesteentemonstermaterialen van afgelegen locaties die niet direct toegankelijk zijn voor de astronaut.

"Onze veldtest dit jaar toonde aan hoe een HMI zoals ons Astronaut Smart Glove-systeem naadloos kan worden geïntegreerd in een ruimtepak en toekomstige astronauten op de maan en Mars veel meer waarneming kan bieden, bereik, en controle over hun omgeving, " zei Moina Tamuly, Mede-CEO en mede-oprichter van Ntention.

"Door naar Oregon te komen, we wilden de historische erfenis van Apollo heroveren, maar ook nieuwe ervaringen opdoen voor toekomstige astronautentraining en het testen van ruimtepakken terwijl we de nieuwe uitdagingen van deze eeuw aangaan, de maanpolen en Mars, " zei Lee. "Ik ben opgewonden om te melden dat we deze week een glimp hebben opgevangen van deze opwindende toekomst."