Dzīve un darbs kosmosā ilgāku laiku ir smags darbs. Bezsvara sekas ietekmē ne tikai fizisko slodzi, bet arī kosmosa ielu veikšana ir izaicinājums pats par sevi. Kosmosa pastaigas laikā astronauti var kļūt dezorientēti, apjukuši un nelabums, kas apgrūtina nokļūšanu mājās. Lai arī kosmosa pastaigas tiek veiktas gadu desmitiem ilgi, tās ir īpaši svarīgas Starptautiskajā kosmosa stacijā (ISS).
Tāpēc Masačūsetsas bezpeļņas pētniecības un attīstības uzņēmums Čārlza Stāra Draperu laboratorija (aka. Draper Inc.) ar NASA atbalstu izstrādā jaunu kosmosa tērpu. Papildus žiroskopiem, autonomām sistēmām un citām vismodernākajām tehnoloģijām šajā nākamās paaudzes kosmētikā būs arī poga “Veikt mani mājās”, kas no kosmosa celiņiem noņems daudz neskaidrību un minējumus.
Kosmosa pastaigas, ko citādi dēvē par “papildus transporta līdzekļiem” (EVA), ir neatņemama kosmosa ceļojuma un kosmosa izpētes sastāvdaļa. ISS klāja kosmosa celiņi parasti ilgst no piecām līdz astoņām stundām atkarībā no veicamā darba veida. Kosmosa pastaigas laikā astronauti izmanto piesiešanas saites, lai paliktu piestiprinātas pie stacijas un neļautu saviem instrumentiem peldēt prom.
Vēl viena drošības funkcija, kas nonāk spēlē, ir vienkāršotā palīdzība EVA glābšanai (SAFER), ierīce, kuru astronauti nēsā kā mugursomu. Šī ierīce paļaujas uz reaktīviem virzuļiem, kurus kontrolē neliels kursorsviru, lai ļautu astronautiem pārvietoties kosmosā gadījumā, ja tie nav piesieti un peld prom. Šī ierīce tika plaši izmantota ISS būvniecības laikā, kas ietvēra vairāk nekā 150 kosmosa celiņus.
Tomēr, pat ieslēdzot DROŠĀKU, astronautam nav grūti dezorientēties un EVA laikā pazaudēt savu gultni. Vai kā Draper paziņojumā presei norādīja Draper inženieris Kevins Duda: "Ja bez kļūmēm droša veida atgriešanās kosmosa kuģī astronauts ir pakļauts sliktākā gadījuma riskam: viņš var pazust kosmosā." Kā kosmosa sistēmu inženieris Duda kādu laiku ir pētījis astronautus un viņu dzīvotni Starptautiskajā kosmosa stacijā.
Viņš un viņa kolēģi nesen iesniedza patentu tehnoloģijai, kuru viņi dēvē par “atbalstītu ekstravehikulāras darbības pašatdeves sistēmu”. Kā viņi aprakstīja patenta jēdzienu:
“Sistēma novērtē apkalpes locekļa navigācijas stāvokli attiecībā pret fiksētu vietu, piemēram, uz pavadošā kosmosa kuģa, kurš riņķo apkārt orbītā, un aprēķina virziena trajektoriju apkalpes locekļa atgriešanai šajā fiksētajā vietā. Aprēķinot virzošo trajektoriju, sistēma var ņemt vērā drošības un klīrensa prasības. ”
Vienā konfigurācijā sistēma kontrolēs apkalpes locekļa DROŠĀKO iepakojumu un sekos noteiktajai trajektorijai atpakaļ uz vietu, kas norādīta kā “mājas”. Citā sistēmā sistēma sniegs norādes vizuālu, dzirdes vai taustāmu norāžu veidā, lai apkalpes locekli novirzītu atpakaļ uz sākuma punktu. Apkalpes loceklis sistēmu varēs aktivizēt pats, bet arī attālināts operators to varēs ieslēgt, ja tas būs nepieciešams.
Pēc Draper kosmosa sistēmu direktora Sēamusa Tuohy teiktā, šāda veida atgriešanās mājās tehnoloģija ir kosmosa kosmētikas tehnoloģijas sasniegums, kas jau sen ir sasniegts. “Pašreizējā kosmosa kosmētikā nav automātiska navigācijas risinājuma - tas ir tikai manuāls - un tas varētu radīt izaicinājumu mūsu astronautiem, ja viņi atrodas ārkārtas situācijā, ”viņš sacīja.
Šāda sistēma rada daudz izaicinājumu, vismaz tas ir saistīts ar globālās pozicionēšanas sistēmām (GPS), kuras vienkārši nav pieejamas kosmosā. Sistēmai ir arī jāaprēķina optimālā atgriešanās trajektorija, kas ņem vērā laiku, skābekļa patēriņu, drošību un klīrensu. Visbeidzot, tai jāspēj dezorientētu (vai pat bezsamaņā esošu astronautu) virzīt atpakaļ uz viņu gaisa bloku. Kā paskaidroja Duda:
“Piešķirt astronautiem virziena un orientācijas sajūtu kosmosā ir izaicinājums, jo nav gravitācijas un nav viegli noteikt, kurš ceļš ir augšup un lejup. Mūsu tehnoloģija uzlabo misijas panākumus kosmosā, nodrošinot apkalpes drošību. ”
Risinājumi, ciktāl tas attiecas uz Duda un viņa kolēģiem, ir aprīkot nākotnes kosmosa kostīmus ar sensoriem, kas var novērot lietotāja kustību, paātrinājumu un relatīvo stāvokli fiksētam objektam. Saskaņā ar patentu, iespējams, tas būs pavadošs kosmosa kuģis, kas riņķo apkārt orbītā. Navigācijas, vadības un vadības moduļi tiks arī ieprogrammēti, lai pielāgotos dažādiem scenārijiem, sākot no GPS līdz navigācijai ar redzi vai zvaigžņu izsekošanai.
Draper ir arī izstrādājis patentētu programmatūru sistēmai, kas sakausē datus no redzes balstītām un inerciālām navigācijas sistēmām. Sistēma turpmāk iegūs no uzņēmuma plašā darba valkājamo tehnoloģiju jomā, kurai ir arī plašas komerciālas lietojumprogrammas. Izstrādājot kosmosa kostīmus, kas ļauj lietotājam iegūt vairāk datu no apkārtnes, viņi efektīvi ienes papildinātās realitātes tehnoloģiju kosmosā.
Papildus kosmosa izpētei uzņēmums arī mājās paredz savas navigācijas sistēmas lietojumprogrammas. To skaitā ir pirmie reaģētāji un ugunsdzēsēji, kuriem navigācija jāveic caur dūmu piepildītām telpām, izpletņlēcēji, kas nokrīt Zemes virzienā, un nirēji ar akvalangu, kuri dziļā ūdenī var kļūt dezorientēti. Burtiski jebkura situācija, kurā dzīvība un nāve var būt atkarīga no tā, lai nepazustu, varētu gūt labumu no šīs tehnoloģijas.
