A világűr-edzés legkorábbi napja óta a NASA az űrhajósokat víz alá merítette, hogy szimulálja a mikrogravitációban történő mozgás súlytalan tapasztalatait. Például 1966-ban Buzz Aldrin gyakorlott űrjárásokat egy Gemini űrhajó makettjével egy nagy medencében Marylandben, hogy felkészüljen a Gemini 12 küldetésre. 1983-ban az űrhajósok gyakorolták az űrrepülőgép rakományterületének teljes méretű modelljének mozgatását a Johnson Space Center súlymentes környezetvédelmi oktatóberendezés (WETF) segítségével. A víz alatti kiképzés sikere végül a semleges felhajtóképességű laboratórium létrehozását tette szükségessé Houstonban, a világ legnagyobb beltéri víztömegében, amely képes a Nemzetközi Űrállomás nagyobb részei modelleinek tárolására.
2001-től kezdve az űrhajósok a NASA extrém környezeti műveletének (NEEMO) programjának részeként kiképzik és tesztelik a nyílt óceánon berendezéseket. A múlt hónapban egy akváriumok és űrhajósok legénysége felszínre került, miután kilenc napot az Aquarius-zátony-bázisnak nevezett tenger alatti élőhelyen töltött, amely 62 méterrel az óceán felszíne alatt, Key Florida, Key Largo partjainál helyezkedik el. A NEEMO 23 expedíció volt a legutóbbi olyan küldetések sorozatában, amelyek az Atlanti-óceán padlóját használják a lehetséges mély űrkutatási technológiák és eljárások kísérleti helyszínéül. A mindössze 40 méter hosszú és 20 méter széles Aquarius, a Floridai Nemzetközi Egyetem része, ideális teszthelyzet a zárt térben való élet és munka fizikai és mentális hatásainak tanulmányozására.
Bár a program közel két évtizede fennáll, ez volt az első NEEMO küldetés, amelyben NASA kutatócsoportot működtettek. A NEEMO személyzetének tagja, Ailla D'Agostino Csilla, a dél-floridai egyetem neurobiológusa elmagyarázza, hogy a misszió során összegyűjtött adatok kulcsfontosságúak ahhoz, hogy teljes képet kapjanak arról, hogyan viselkedhetnek az űrhajósok az űrben, különösen mivel a múlt NEEMO-személyzet elsősorban férfiak voltak.
"Fontos, hogy mindkét nemről adatokat gyűjtsünk" - mondja Ari D'Agostino. „Ha van különbség, ki kell találnunk, hogyan kell ezt kezelni. Ha nem, akkor ezt is tudnunk kell. "
A NEEMO 23 csapat két tagja készül a berendezés a szivacsok anyagcseréjének mérésére. (Karl Shreeves) Az Ari D'Agostinót Shirley Pomponi, a Floridai Atlanti Egyetem Harbor Branch Okeanográfiai Intézetének tengerbiológusa és a NASA űrhajósjelöltje, Jessica Watkins csatlakozta. A csoportot Samantha Cristoforetti olasz űrhajós vezette, aki 2014-ben és 2015-ben 200 napot töltött az űrben - ez egy rekord űrrepülés egy európaiak számára.
A csoport nem űrhajósait választották búvárkodási tapasztalataik és saját kutatásuk elvégzése céljából. Ari D'Agostino tanulmányozza a búvárkodás fiziológiai hatásait, például azt, hogy mi történik, ha a búvárok magas nyomású környezetben oxigént lélegeznek. Az expedíció során megvizsgálta a csoportdinamikát és azt is, hogyan változik a viselkedés fizikai és mentális stressz alatt. Pomponi ezzel szemben a tengeri szivacsokat vizsgálja, és egy új kézi mintavételi eszközt tesztelt, amely potenciálisan alkalmazható lehet az űrben, például a bolygókőzetek és üledékek mintavétele.
Míg a korábbi NEEMO missziók az aszteroida felszínén végzett tevékenységek szimulálására összpontosítottak, addig a NEEMO 23 új felszereléseket és munkaprotokollokat tesztelt a Nemzetközi Űrállomás számára, valamint a Holdra és a Marsra irányuló jövőbeli mély űrutazásokból.
Egy tipikus napon a legénység tagjai fele legfeljebb öt órát töltöttek a hajóvizsgáló berendezésen kívül és mintákat gyűjtöttek, míg a beltéri személyek felelősek a munka irányításáért és a misszióvezérléssel való kommunikációért. "Időnként négy különböző emberrel kommunikálhatok egyszerre" - mondja Pomponi. "Kommunikálni kellene a búvárokkal, tudományos kommunikációval, küldetés-irányítással és valakivel az élőhelyen belül."
Az Aquariuson belül Pomponi utasította a búvárokat kívülről, hogyan kell használni kutatóberendezéseiket szivacsminták gyűjtésére és metabolikus aktivitásuk mérésére. Ez a módszer analógként szolgált a Marsba irányuló jövőbeli missziókhoz, ahol az űrhajósokat fel lehet bízni valaki más által tervezett speciális eszközök használatával.
"Korábban már volt egy kis gyakorlás a szárazföldön, de nem sokat" - mondja Pomponi. "De az űrben, amikor felfedezik őket, az ottani űrhajósok nem feltétlenül azok, akik tudják, hogyan kell használni ezeket a műszereket."
Az aquanautóknak és az űrhajósoknak meg kell nyomniuk az áramot, hogy a sebességváltót közel 80 láb mélyen a munkahelyek között szállítsák. (Ari D'Agostino Csilla) A felület alatt hatvankét láb alatt a csapat logisztikai problémákba ütközött: Az eszközök küzdenek az internethez való csatlakozásért, a mikrofonok kivágtak és a sisakkötél meglazult, többek között a balesetek között is. A forgatókönyvek mindegyikéhez a csapatnak saját maguknak kellett megoldást találniuk a problémára. Pomponi szerint a búvárokkal való kommunikáció tapasztalata, hogy működtessenek és megjavítsák felszereléseiket, azt szemléltetik, hogy fontos, hogy valaki tudományos tapasztalattal rendelkező személyzet legyen a legénység része, nemcsak a misszió ellenőrzése.
„[Ha] a Marson tartózkodik, és visszatér egy üzenetet a küldetés-irányításhoz, 20 percbe telik, amíg eljutsz [oda], majd újabb 20 percet vesz igénybe, hogy visszatérj a válaszhoz” - mondja Pomponi. - Tehát legalább 40 perces késéssel rendelkezik. Ezt a küldetést kifejezetten arra tervezték, hogy elgondolkodjanak az űrhajósok számára a hibaelhárítás lehetőségéről, és ... egyedülálló döntések meghozatalára, amelyek kapcsolatban álltak az általunk üzemeltetett eljárásokkal vagy eszközökkel. "
Az élőhelyen belüli csapat tagjai olyan eszközöket is értékeltek, mint például egy pásztázó elektronmikroszkóp (SEM), amely az idei évben a Nemzetközi Űrállomáshoz kötődik. "Olyan, mint egy SEM miniatűr változata" - mondja Ari D'Agostino. „Teljesen lenyűgöző, mert általában csak egy szoba felére van szüksége, és ez olyan volt, mint egy kávéfőző.” A csapat a SEM segítségével mintákat készített mint Pomponi szivacsaival, és mivel az Aquariuson belüli nyomás 2, 5-szer nagyobb, mint hogy a felszínen az aquanautók és az űrhajósok szintén jelenthetik a mikroszkóp működését extrém környezetben.
A tengerfenéken lévő Aquariuson kívül a csapat tagjai számos új eszközt kipróbáltak a világűrben való esetleges felhasználás céljából. Kipróbáltak egy új orvosi berendezést, a holdi hordágyat, melynek neve Lunar Evakuációs Rendszer (LESA), amely segíti a munkaképtelen űrhajós felemelését és szállítását - félelmetes feladat mechanikai segítség nélkül, figyelembe véve a vízi űrruházatban egy 32 fontos sisakot, egy köldökcsövet. vonal és egy 10 és 20 font közötti súly, hogy megakadályozzák az aquanauts úszását a felszínen. Az űrben az űrhajósok ugyanolyan terjedelmes felszerelése és a gravitáció hiánya ugyanolyan bonyolulttá tenné ezt a feladatot, kiemelve az új tervek víz alatti tesztelésének előnyeit, mielőtt egy másik bolygóra küldnék őket.
Annak felmérése érdekében, hogy az életkörülmények miként befolyásolták mentális képességeiket, a személyzet napi gyakorlatokat végzett, például egy hold repülési szimulációt, amely kipróbálta multitaszk képességét azáltal, hogy a jármű egyidejű leszállására, a bejövő kommunikáció olvasására és a metrikák, például a magasság kihívására kötelezte őket.
Samantha Cristoforetti és Csilla Ari D'Agostino egy 3D-s nyomtatással létrehozott élőhely-panelen dolgozik, amely építőanyagként szolgál a hold- vagy marsi élőhelyek számára. (Ari D'Agostino Csilla) Az Ari D'Agostino kutatásainak egy része a csoport egészének viselkedését vizsgálta. Míg egyes csapatok mentális és fizikai nyomás alatt összeomlanak, a NEEMO 23 legénysége zökkenőmentesen működött együtt.
"Nyilvánvalóan nagyon stresszes pillanatok voltak, amikor mindenkinek nagyon nehéz volt a feladata, az élőhely nagyon kicsi volt, és nem tudtunk kijutni egymás útjától" - mondja Ari D'Agostino. „Tényleg tudnunk kellett, mikor kell valaki segítségre, mikor kell belépnie és mikor kell visszamennie. A személyiségek nagyon-nagyon jó keveréke volt, és nagyon szórakoztató voltunk. ”
Most a tengerszint feletti magasságban a csapat szétszórtan áll, és az elkövetkező heteket adatainak elemzésére és az eredmények bejelentésére tölti. Ari D'Agostino reméli, hogy a támogató személyzet részeként hozzájárulhat a jövőbeli NEEMO missziókhoz.
"Kissé nevetettünk az űrhajós barátaival, hogy most a szülés utáni depresszióban voltunk, amikor véget ért ez a nagy dolog, és csak megpróbáltuk tükrözni" - mondja. „Azt hiszem, szükségünk volt egy kis időre, hogy megemésztsük, mi történt valójában, mert valami rosszul ment, és szerencsére nem. Találtunk néhány igazán izgalmas és nagy dolgot. ”
