science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Nieuwe augmented reality-toepassingen helpen astronauten bij reparaties aan ruimtestation

Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) astronaut Soichi Noguchi bereidt zich voor op routineonderhoud aan de T2-loopband terwijl hij procedures ontvangt via zijn augmented reality-bril. Krediet:NASA

Meest voorkomend, communicatievertragingen tussen de bemanning van het internationale ruimtestation en de grond zijn bijna onmerkbaar omdat ze van de ene tracking- en datarelaysatelliet naar de andere worden geleid, aangezien het station ongeveer 250 mijl boven de aarde draait. Terwijl NASA zich voorbereidt om de maan te verkennen, ongeveer 240, 000 mijl afstand, en uiteindelijk Mars, die gemiddeld ongeveer 245 miljoen mijl verderop ligt, NASA ontwikkelt tools om de autonomie van astronauten te vergroten om ruimtevaartuigen of systemen te bedienen zonder hulp van het Mission Control Center in het Johnson Space Center van NASA in Houston, omdat communicatievertragingen vanaf de aarde langer zullen duren.

Het T2 Augmented Reality (T2AR)-project laat zien hoe bemanningsleden van stations wetenschappelijke en oefenapparatuur kunnen inspecteren en onderhouden die essentieel is voor het behoud van de gezondheid van de bemanning en het bereiken van onderzoeksdoelen zonder hulp van grondteams.

Om de T2AR-activiteiten in april te starten, astronaut Soichi Noguchi van het Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) kreeg de opdracht om een ​​van de trainingsapparatuur van de bemanning van het ruimtestation te onderhouden. de T2-loopband. De inspectieprocedure is meestal beschikbaar als een PDF-document dat toegankelijk is op een computer of tablet, die moeilijk vast te houden kan zijn bij het bedienen van gereedschap of zaklampen of het onderzoeken van apparatuur in een krappe ruimte. Deze keer, er waren geen extra handheld-instructies of communicatie met grondteams in Mission Control nodig omdat de informatie allemaal duidelijk zichtbaar was. Met behulp van de Microsoft HoloLens augmented reality (AR)-bril en gewapend met nieuwe procedure-trackingsoftware die NASA heeft ontwikkeld, Noguchi had stapsgewijze begeleiding en aanwijzingen om te helpen bij het werk zonder te verwijzen naar een apart scherm.

Deze afbeelding van grondtesten laat zien welke begeleiding en informatie een astronaut kan zien wanneer hij een augmented reality-bril gebruikt om onderhoud aan het ruimtestation uit te voeren. Krediet:NASA

T2AR is het eerste operationele gebruik van de HoloLens in de ruimte in combinatie met op maat gemaakte AR-software, waarmee een astronaut zelfstandig onderhoud en inspecties kan uitvoeren op een belangrijk stuk hardware voor bemanningsondersteuning. Dit onderzoek bouwt voort op het Sidekick-experiment dat voormalig NASA-astronaut Scott Kelly in 2016 uitvoerde.

Deze nieuwe demonstratie maakte gebruik van 3D-richtingaanwijzingen om de blik van de astronaut naar de juiste werkplekken te leiden en toonde de procedure-instructies. Het apparaat volgde de mondelinge instructies van een astronaut om door procedures te navigeren en gaf AR-aanwijzingen en proceduretekst over de hardware weer, afhankelijk van de procedure die werd uitgevoerd. Het systeem verschafte ook aanvullende informatie, zoals instructievideo's en systeemoverlays, om te helpen bij het uitvoeren van de procedure.

"AR-tools houden de belofte in dat we begeleiding en expertise vooraf kunnen inpakken, ", zegt Bryan Dansberry, associate scientist van het International Space Station van Johnson. "Het ruimtestation is het perfecte platform om AR-systemen uit te testen en deze tools te verfijnen, zodat ze klaar zijn wanneer toekomstige astronauten ze nodig hebben. Dichter bij huis, deze tests helpen om software en AR-technologie nu volwassen te maken, zodat expertise en ondersteuning beschikbaar zijn op afgelegen locaties over de hele wereld."

NASA-astronaut en Expeditie 65 boordwerktuigkundige Megan McArthur draagt ​​de gespecialiseerde Sidekick-headset en test met behulp van augmented reality aan boord van het internationale ruimtestation ISS. Krediet:NASA

Sinds die eerste activiteit met Noguchi, astronaut Thomas Pesquet van ESA (European Space Agency) en NASA-astronaut Megan McArthur hebben ook de AR-applicatie aan boord van het ruimtestation gebruikt. De tests gaven onderzoekers informatie over hoe de technologie wel en niet werkt om de onderhoudsprocedures voor de inspectie van de bemanning te ondersteunen. Met de voltooiing van deze onderhoudsactiviteit, nog negen testsessies blijven in het technologiedemonstratieplan.

Hoewel deze demonstratie momenteel beperkt was tot de kritieke T2-loopband, het platform is ontworpen om in de toekomst te worden gebruikt voor een breed scala aan ruimtestationbehoeften, wat leidt tot een grotere efficiëntie van de bemanning en de nauwkeurigheid van de uitvoering van activiteiten. Naast gebruik op het ruimtestation, deze technologie kan astronauten helpen bij toekomstige reizen naar de maan en Mars, wanneer communicatievertragingen groter zijn, door hen in staat te stellen taken uit te voeren zonder te wachten op verdere instructies van de aarde.

NASA's Advanced Exploration Systems-divisie sponsort deze technologiedemonstratie aan boord van het microzwaartekrachtlaboratorium om toekomstige verkenningsmissies door mensen en robots te bevorderen als onderdeel van NASA's verkenningsaanpak voor de maan en Mars.