Od prvých dní vesmírneho výcviku NASA ponorila astronautov pod vodou, aby simulovala beztiažový zážitok z pohybu v mikrogravitácii. Napríklad v roku 1966 Buzz Aldrin cvičil kozmické lode s maketou kozmickej lode Gemini vo veľkom bazéne v Marylande, aby sa pripravil na misiu Gemini 12. V roku 1983 astronauti praktizovali pohyb okolo komplexného modelu nákladného priestoru raketoplánu pomocou zariadenia na beztiažové prostredie Johnson Space Center (WETF). Úspech podvodného výcviku napokon podnietil vytvorenie Neutrálneho laboratória výtlaku v Houstone, najväčšieho vnútorného vodného útvaru na svete, ktorý je schopný držať modely hlavných častí Medzinárodnej vesmírnej stanice.
Začiatkom roku 2001 astronauti trénovali a testovali vybavenie v otvorenom oceáne ako súčasť programu NASA Extreme Environment Operation alebo NEEMO. Minulý mesiac sa posádka vodákov a astronautov vynorila po deviatich dňoch strávených v podmorskom biotopu známom ako Základňa útesov Aquarius, ktorý sa nachádza 62 metrov pod hladinou oceánu pri pobreží ostrova Key Largo na Floride. Expedícia NEEMO 23 bola poslednou zo série misií, ktoré využívajú dno Atlantického oceánu ako skúšobnú pôdu pre možné technológie a postupy v oblasti vesmíru. Vodná plocha Aquarius, ktorá je súčasťou Medzinárodnej univerzity na Floride, je dlhá iba 40 stôp a je tiež ideálnym testovacím pracoviskom na štúdium fyzických a psychických účinkov života a práce v stiesnených priestoroch.
Aj keď program trvá takmer dve desaťročia, bola to prvá misia NEEMO, ktorá mala výskumný tím NASA pre ženy. Člen posádky NEEMO Csilla Ari D'Agostino, neurobiológ z University of Southern Florida, vysvetľuje, že údaje zozbierané v priebehu tejto misie sú kľúčom k vytvoreniu úplného obrazu o tom, ako sa môžu kozmonauti správať vo vesmíre, najmä od minulých posádok NEEMO. boli predovšetkým muži.
„Je dôležité zbierať údaje o oboch pohlaví, “ hovorí Ari D'Agostino. „Ak existuje rozdiel, musíme prísť na to, ako to zvládnuť. Ak to tak nie je, musíme to tiež vedieť. ““
Dvaja členovia tímu NEEMO 23 pripravujú vybavenie na meranie metabolizmu húb. (Karl Shreeves) K Ari D'Agostino sa pripojili akvamarín Shirley Pomponi, morský biológ v prístavnom oceánografickom inštitúte na Floridskej atlantickej univerzite a kandidátka na astronaut NASA Jessica Watkins. Tím bol vedený talianskou kozmonautkou Samanthou Cristoforetti, ktorá strávila 200 dní vo vesmíre v rokoch 2014 a 2015 - rekordný vesmírny let pre Európanov.
Astronómovia zo skupiny boli vybraní na potápačskú skúsenosť a na vykonávanie vlastného výskumu. Ari D'Agostino skúma fyziologické účinky potápania, napríklad to, čo sa stane, keď potápači dýchajú kyslík vo vysokotlakových prostrediach. Počas expedície študovala aj skupinovú dynamiku a zmeny správania sa pod fyzickým a duševným stresom. Na druhej strane Pomponi študuje morské špongie a testoval nový ručný nástroj na odber vzoriek, ktorý by mohol mať potenciálne aplikácie vo vesmíre, ako sú vzorkovanie planétnych hornín a sedimentov.
Zatiaľ čo predchádzajúce misie NEEMO sa zameriavali na simuláciu aktivít na povrchu asteroidu, NEEMO 23 testoval nové vybavenie a pracovné protokoly pre Medzinárodnú vesmírnu stanicu a budúce vesmírne misie na Mesiac a Mars.
V typický deň strávila polovica členov posádky až päť hodín mimo zariadenia na testovanie plavidiel a zbieranie vzoriek, zatiaľ čo tí, ktorí boli vo vnútri, mali na starosti riadenie práce a komunikáciu s kontrolou misie. "Niekedy by som komunikoval so štyrmi rôznymi ľuďmi naraz, " hovorí Pomponi. "Komunikoval by som s potápačmi, s vedeckými komunikáciami, s riadením misií as niekým vo vnútri biotopu."
Vo vnútri Vodnára Pomponi poučila potápačov vonku o tom, ako používať svoje výskumné zariadenie na odber vzoriek špongií a meranie ich metabolickej aktivity. Táto metóda slúžila ako analóg pre budúce misie na Mars, kde by astronaut mohol byť poverený použitím špecializovaných nástrojov navrhnutých niekým iným.
"Na zemi sa predtým uskutočnilo trochu výcviku, ale nie veľa, " hovorí Pomponi. "Ale vo vesmíre, keď skúmajú, astronauti, ktorí sú tam hore, nemusia byť nevyhnutne tí, ktorí vedia, ako tieto nástroje používať."
Akvakutany a astronauti musia tlačiť proti prúdu a prepravovať svoje vybavenie medzi pracoviskami v hĺbke takmer 80 stôp. (Csilla Ari D'Agostino) Šesťdesiatdva metrov pod povrchom sa tím tiež dostal do logistických problémov: Zariadenia, ktoré sa snažili pripojiť na internet, vystrihli mikrofóny a šnúry kukly sa uvoľnili, okrem iných nešťastí. Pri každom z týchto scenárov musel tím nájsť opravu problému sám. Pomponi tvrdí, že jej skúsenosti s komunikáciou s potápačmi pri obsluhe a odstraňovaní problémov jej vybavenia ilustrovali skôr dôležitosť mať niekoho s vedeckými znalosťami ako súčasť posádky, než len pri kontrole misie.
"Ak ste na Marse a pošlete správu späť na kontrolu misie, bude trvať 20 minút, kým sa dostanete [tam], a potom ďalších 20 minút, aby ste dostali odpoveď späť, " hovorí Pomponi. „Minimálne máte oneskorenie 40 minút. Táto misia bola špeciálne navrhnutá tak, aby uvažovala o tom, že astronautom poskytne príležitosť na riešenie problémov a ... aby sa sami rozhodli, ktoré súvisia s postupmi alebo nástrojmi, ktoré prevádzkujeme. “
Členovia tímu vo vnútri biotopu hodnotili aj nástroje, ako je napríklad skenovací elektrónový mikroskop (SEM), ktorý je tento rok určený pre Medzinárodnú vesmírnu stanicu. "Je to ako miniatúrna verzia SEM, " hovorí Ari D'Agostino. "Je to úplne úžasné, pretože za normálnych okolností by ste potrebovali takmer polovicu miestnosti, a to bolo ako veľkosť kávovaru." Tím použil SEM na zobrazenie vzoriek ako Pomponiho špongie, a keďže tlak vo vnútri Vodnára je 2, 5-krát vyšší ako že na povrchu mohli akváriáni a astronauti informovať o tom, ako mikroskop pracoval v extrémnom prostredí.
Mimo Vodnára na morskom dne členovia tímu vyskúšali množstvo nových zariadení na možné použitie vo vesmíre. Testovali nový kus lekárskeho vybavenia, nosidlá Mesiaca zvané Lunar Evakuation System Assembly (LESA), ktoré pomáhajú zdvíhať a prepravovať neschopného astronauta - skľučujúca úloha bez mechanickej pomoci. Ak vezmeme do úvahy, že vodné kozmické súpravy zahŕňajú prilbu s 32 kg čiara a váha 10 až 20 libier, aby sa zabránilo akváriám v plávaní na povrch. Vo vesmíre by rovnako objemný výstroj astronauta a nedostatok gravitácie sťažili túto úlohu rovnako, zdôrazňujúc výhody testovania týchto nových návrhov pod vodou pred ich odoslaním na inú planétu.
Posúdiť, ako životné podmienky ovplyvnili ich mentálnu spôsobilosť, posádka vykonávala denné cvičenia, napríklad simuláciu lunárneho letu, ktorá testovala ich schopnosť vykonávať viac úloh tým, že vyžadovala, aby súčasne pristáli s vozidlom, prečítali prichádzajúcu komunikáciu a vyvolali metriky, ako je výška.
Samantha Cristoforetti a Csilla Ari D'Agostino pracujú na paneli s biotopmi vytlačenom v 3D, ktorý slúži ako stavebný materiál pre lunárne alebo marťanské biotopy. (Csilla Ari D'Agostino) Súčasťou prieskumu Ari D'Agostina bolo štúdium toho, ako sa skupina chovala ako celok. Zatiaľ čo niektoré tímy sa môžu rozpadať pod duševným a fyzickým tlakom, posádka NEEMO 23 spolupracovala bez problémov.
"Je zrejmé, že boli veľmi stresujúce chvíle, keď boli všetci zaťažení veľmi veľkými úlohami, biotop bol veľmi malý a nemohli sme sa navzájom dostať von, " hovorí Ari D'Agostino. „Skutočne sme potrebovali vedieť, kedy niekto potrebuje pomoc, kedy musí niekto vstúpiť a kedy niekto musí ustúpiť. Bola to veľmi, veľmi dobrá zmes osobností a my sme sa bavili. “
Teraz späť nad hladinou mora je tím rozptýlený a nadchádzajúce týždne strávi analýzou svojich údajov a prípadným oznámením výsledkov. Ari D'Agostino dúfa, že môže prispieť k budúcim misiám NEEMO ako súčasť podpornej posádky.
"S astronautmi sme sa trochu smiali, že po pôrode sme skončili po pôrode a my sme sa len snažili premýšľať, " hovorí. "Myslím, že sme potrebovali trochu času stráviť to, čo sa skutočne stalo, pretože niečo sa mohlo pokaziť a našťastie sa nestalo." Zažili sme niekoľko skutočne zaujímavých a veľkých vecí. “
