Designtaschen für die Forschung außerhalb des Planeten
Empfindliche Ausrüstung, unvorhersehbares Wetter, vulkanisches Gelände und Rucksäcke zur Unterstützung eines Teams von NASA-Wissenschaftlern, die sich mitten im Feld befinden. Hier ist, wie alles zusammenkam.
Video von 100 Grad / Fotos von Evan Dudley und Jenny Sathngam
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Im Jahr 2016 führte ein Gespräch zwischen dem Designer Mark Falvai von Mission Workshop und dem NASA-Ingenieur Michael J. Miller zu der Idee, maßgeschneiderte Rucksäcke herzustellen, um simulierte Außenbordeinsätze (EVA) oder Feldtests zur Entwicklung konzeptioneller Operationen (ConOps) zu unterstützen, bei denen es darum geht, das Fachwissen in Bereichen wie Geologie, Biologie und anderen verwandten Wissenschaften mit den hauptsächlich in der Luft- und Raumfahrt tätigen Teams der ersten bemannten Missionen zum Mars zu vereinen. Die von Miller unterstützte NASA-Mission war BASALT, was für Biologic Analog Science Associated with Lava Terrains steht. Mit anderen Worten: Dieses Team sucht nach Antworten auf die Frage, ob sich in vulkanischem Material in der Geologie des Mars Hinweise auf Leben finden lassen. Über E-Mails, Telefonanrufe und eine Handvoll Treffen erarbeitete Falvai, was benötigt wird, um spezielle Kommunikationsausrüstung für das BASALT-Team der NASA in den Analogfahrzeugen mitzuführen. Diese Zeichnung ist die veröffentlichte Skizze aus Millers Bericht im Astrobiology Magazine:
Unter Verwendung des modularen Arkiv®-Systems und Ideen aus früheren Skizzenbüchern entwickelte Falvai ein neues anpassungsfähiges Rucksack-Tragesystem für die BASALT-Forschung. Das neue modulare Telekommunikations-Tragesystem bietet einen Rucksack, der für jedes Teammitglied passt, die Demontage von Reparaturen ermöglicht und Zugang zum effizienten Aufladen des BASALT-Telekommunikationssystems im Inneren bietet.
Die simulierte Mission umfasste drei Teams: die Astronauten am Boden (EVA), die in Echtzeit mit den Astronauten in einem Raumfahrzeug in der Umlaufbahn (IVA) kommunizierten, und die Missionskontrolle hier auf der Erde, wo ein Team von Wissenschaftlern alle vom EVA-Team gesammelten Informationen und Videos beobachtete und analysierte. So funktionierte das Team (Diagramm unten : Lim et al., 2019)
Die Rucksäcke wurden benötigt, um drei Rollen auf dem Boden zu beherbergen, jede mit einer entsprechenden Farbe. Jeder Rucksack ist auf verschiedene Größen für unterschiedliche Teammitglieder anpassbar. Das modulare Arkiv®-Zubehör kann sogar vor Ort ausgetauscht werden, um maximale Flexibilität während der simulierten EVA zu gewährleisten.
(Diagramm unten: Lim et al., 2019)
"Die Taschen mussten empfindliche elektronische Geräte schützen, die für die Übertragung von BASALT-OnSight, einem immersiven, dreidimensionalen (3D) XR-Geländemodellierungstool, HoloSkype, einer AR-Technologie, die das Zeichnen virtueller Anmerkungen auf der realen Welt durch EV- und IV-Besatzungsmitglieder ermöglicht und die Kommunikation in Echtzeit erleichtert, und HoloSEXTANT, einer AR-Fähigkeit, die den EV-Besatzungsmitgliedern eine Echtzeit-Visualisierung von Navigation und Pfadplanung über der realen Welt bietet." (Abercromby et al., 2020)
Im November 2017 schickte Mission Workshop ein Team, um die Rolle des Beutels im BASALT ConOps Feldtest mit drei Dyneema™ Rucksäcken zu dokumentieren. Das Team war außerordentlich gastfreundlich und erlaubte dem Team, BASALT in die Kilauea Caldera zu begleiten und dem MW-Team, wichtige Akteure zu interviewen und ihre Prozesse zu beobachten.
Zunächst würde das EVA-Team eine interessante Stelle detailliert dokumentieren, die dann an die Missionskontrolle weitergeleitet würde, wo Spezialisten über die Prioritäten oder Maßnahmen abstimmen könnten, die beim zweiten Durchgang an dieser Stelle ergriffen werden sollten. Die Prioritäten und Anweisungen des Mission Control-Teams wurden dann vom IVA-Team, dessen oberste Priorität die Sicherheit der Astronauten war, in konkrete Anweisungen für das EVA-Team umgesetzt. Das IVA-Team war das einzige, das in direkter Echtzeit-Kommunikation mit dem EVA-Team am Boden stand.
Dann tauschten die Teammitglieder die Rollen und arbeiteten den Prozess wiederholt durch, um etwaige Ineffizienzen oder Probleme im vorgeschriebenen Prozess aufzudecken, die sie dem späteren Erkundungsteam am Boden vorlegen würden. In einem Kreislauf würde das EVA-Team die Proben sammeln, zu denen es auf der Grundlage der Angaben der Spezialisten auf der Erde angewiesen wurde, um die Zeitverzögerung zu berücksichtigen und den bisher teuersten und riskantesten Aufenthalt der Menschheit bestmöglich zu nutzen.
Als Apollo 11 im Jahr 1969 Mondproben sammelte, waren die einzigen Männer im Raum mit den technischen und fliegerischen Aspekten der Mission verbunden. Diese Proben führten zu jahrzehntelanger Forschung hier auf der Erde. Was aber, wenn andere Proben gesammelt wurden? Das Ziel von BASALT ist es, diese Material- und Biologiespezialisten in den Raum zu bringen, ohne die Sicherheit der Astronauten in einer Entfernung von 34 Millionen Meilen zu gefährden, und gleichzeitig die Chancen zu erhöhen, die beste Probe für Forschungszwecke zu erhalten. Forschungsarbeiten, die für die Mars-Politik von Bedeutung sein können oder Hinweise auf die Entstehung des Sonnensystems und darüber hinaus liefern.
Wenn Sie mehr über die mit diesen Paketen unterstützte Forschung erfahren möchten, lesen Sie die Sonderausgabe des Magazins Astrobiology, die dem BASALT-Projekt der NASA gewidmet ist hier.
Quellen:
Abercromby, A. F., Eppler, D., Litaker, H. L., Abercrombie, S. P., Abercromby, A. F. J., Anandapadmanaban, E., Beaton, K. H., Berner, J., Bowersox, K., Brady, A. L., Carberry, C., Chappell, S. P., Davis, K., Deans, M., Drake, B. G., Frank, J., & Gaines, D. (2020, June 17). Missionsverbessernde Fähigkeiten für wissenschaftsgetriebene Explorationsaktivitäten, abgeleitet aus dem NASA Basalt Research Program. Planetary and Space Science. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0032063320300106
Lim, D. S. S., Abercromby, A. F. J., Kobs Nawotniak, S. E., Lees, D. S., Miller, M. J., Brady, A. L., & Miller, M. J. (2019, March 6). Das BASALT-Forschungsprogramm: Design und Entwicklung von Missionselementen zur Unterstützung der wissenschaftlichen Erforschung des Mars durch den Menschen. Astrobiology Magazine. https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/ast.2018.1869
Miller, M. J., Miller, M. J., Santiago-Materese, D., Seibert, M. A., & Lim, D. S. S. (2019, March 6). A Flexible Telecommunication Architecture for Human Planetary Exploration Based on the BASALT Science-Driven Mars Analog. Astrobiology Magazine. https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/ast.2018.1906
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