Eksplorasi luar angkasa di halaman belakang, dengan anggaran terbatas—bagaimana NASA menyimulasikan kondisi di luar angkasa tanpa ledakan

Dicetak ulang dari artikel ini percakapan Di bawah lisensi Creative Commons. baca terus Artikel utama.

Dorongan umat manusia untuk melakukan eksplorasi telah membawa kita melintasi tata surya, dengan sepatu bot astronot, roda berbagai pendarat dan penjelajah yang menjelajahi permukaan berbagai benda planet. Lingkungan ini umumnya tidak ramah terhadap kesehatan manusia dan peralatan, sehingga merancang dan melaksanakan misi ini memerlukan banyak perencanaan, pengujian, dan pengembangan teknis.

Anda mungkin pernah mendengar tentang komprehensif Fasilitas pengujian untuk pesawat ruang angkasa dan peralatannyaTapi bagaimana para ilmuwan mempersiapkan diri untuk sisi manusia dalam eksplorasi ruang angkasa?

Salah satu cara untuk menguji strategi dan mengidentifikasi situasi yang muncul selama misi nyata adalah dengan menggunakan simulasi, yang lebih umum dilakukan di bidang ini. dikenal sebagai analog. Para peneliti memilih dan merancang misi dan lingkungan analog untuk mereplikasi elemen misi nyata menggunakan apa yang tersedia di Bumi.

Misi-misi ini dilakukan di lingkungan Bumi yang ekstrem seperti Bulan atau Mars, di habitat yang dirancang untuk meniru habitat, atau kombinasi keduanya. Peneliti dapat menggunakan analog untuk mempelajari kinerja dan prosedur kru atau untuk menguji instrumen Sedang dikembangkan untuk digunakan di luar angkasa.

Misalnya, mengoperasikan bor atau kunci pas mungkin tampak mudah di Bumi, tetapi cobalah melakukan hal yang sama dengan menggunakan sarung tangan tebal dan pakaian luar angkasa yang berat dan bertekanan dalam gravitasi rendah. Tiba-tiba, segala sesuatunya menjadi tidak begitu mudah. Pengujian dalam kondisi seperti ini di Bumi memungkinkan peneliti mengidentifikasi modifikasi yang diperlukan sebelum peluncuran. Analoginya dapat melatih anggota kru yang suatu saat akan menjalankan misi sebenarnya.

Saya seorang ilmuwan planet, artinya saya mempelajari geologi planet lain. Saat ini, saya mempelajari lingkungan di Bumi yang mirip dengan planet lain untuk meningkatkan pemahaman kita tentang lingkungan di tempat lain di Tata Surya. Saya menjadi sukarelawan di salah satu misi analog ini sebagai “astronot analog”, yang bertugas sebagai kru ahli geologi dan Menerapkan temuan penelitian saya sebelumnya dari ruang belajar Permukaan Bulan dan Mars.

Misi analog ini bervariasi dalam pengaturan, durasi, dan intensitas, namun semuanya bertujuan untuk mempelajari lebih lanjut tentang faktor manusia yang terlibat dalam eksplorasi ruang angkasa.

Kemana kami mengirimnya?

Misi analog dirancang untuk mensimulasikan pengalaman kru dalam rencana misi tertentu. Dalam beberapa kasus, mereka mensimulasikan aktivitas permukaan di Bulan atau Mars hingga satu tahun. Orang lain mungkin meniru pengalaman transit ke Mars selama jangka waktu tertentu, setelah itu kru “mendarat” dan menjelajahi permukaan.

NASA menggunakan berbagai fasilitas misi analog yang tersebar di seluruh dunia. Misalnya, Pusat Penelitian Gurun Mars Utah terletak di lingkungan yang dipilih untuk mensimulasikan kondisi di Mars Misi analog di AquariusSebuah pusat penelitian bawah laut di lepas pantai Florida membantu para ilmuwan mempelajari tentang perilaku dan psikologi kru di habitat terbatas di lingkungan yang tidak bersahabat.

Beberapa lingkungan alam biasanya digunakan untuk operasi analog, misalnya Medan vulkanik Di Amerika Serikat bagian barat, Kawah buatan di Nevadaitu Kawah meteor alami di Arizona dan pusat penelitian di Antartika. Lokasi-lokasi ini mencerminkan kondisi geologis yang mungkin ditemui kru dalam misi masa depan, sehingga pelatihan di lokasi-lokasi ini membantu mereka melakukan misi sebenarnya.

Saya berpartisipasi dalam simulasi misi permukaan bulan selama 28 hari di sebuah fasilitas bernama Hai-LAUT sebagai bagian dari Sebuah studi tentang dinamika kru dan psikologi Dalam isolasi yang ekstrim. Fasilitas ini terletak di Mauna Loa, sebuah gunung berapi di Pulau Besar Hawaii. Habitat ini telah digunakan untuk berbagai penelitian, karena medan vulkaniknya mengingatkan kita pada bagian Bulan dan Mars, dan lokasinya yang terisolasi menyerupai berada di luar angkasa.

Kru Misi Analog

Sebagian besar misi mengharuskan pelamar memiliki gelar yang relevan. Mereka harus melalui penilaian kesehatan fisik dan psikologis, yang bertujuan untuk menyeleksi individu Latar belakang serupa Kepada mereka yang berada di Korps Astronot. Kru yang ideal biasanya terdiri dari peserta yang bekerja dan rukun dengan orang lain serta dapat tetap tenang di bawah tekanan.

Awaknya mencakup setidaknya satu orang dengan pelatihan medis untuk keadaan darurat, serta berbagai ilmuwan dan insinyur untuk mengoperasikan sistem pendukung kehidupan di habitat tersebut.

Pengalaman setiap kru bervariasi tergantung pada desain misi, lokasi, dan susunan kru. Misi saya dirancang agar keenam anggota kru tidak memiliki informasi tentang rekan kru kami sampai kami tiba di Hawaii untuk pelatihan. Selain keterampilan geologi, saya memiliki beberapa pelatihan medis Responden pertama di alam liarJadi saya ada di sana untuk membantu masalah medis apa pun.

Kehidupan sehari-hari dalam misi analog

Sesampainya di Hawaii, para kru menghabiskan tiga hari mempelajari cara mengoperasikan sistem habitat termasuk taman hidroponik dan panel surya. Kami mempraktikkan prosedur darurat dan diajari cara melakukan tugas lainnya.

Setelah orientasi itu, kami ditempatkan selama 28 hari di kediaman tersebut. Kami telah mengubah ponsel kami menjadi kendali misi dan hanya mengakses internet untuk memeriksa email atau menggunakan beberapa situs web yang telah disetujui sebelumnya yang diperlukan untuk tanggung jawab kami sehari-hari. Hari-hari kami dijadwalkan mulai dari bangun jam 6:30 pagi hingga menyalakan lampu pada jam 10 malam.

Tugasnya mencakup berbagai latihan untuk menilai kinerja individu dan kelompok. Ini mencakup penilaian individu – mirip dengan tes IQ harian – dan tugas kelompok berbasis komputer, Seperti Tim 3D Tetris. Para peneliti memantau interaksi kami dari jarak jauh selama aktivitas ini dan menganalisis hasilnya seiring berjalannya misi. Mereka menggunakan kinerja variabel kami dalam aktivitas ini sebagai proksi untuk memprediksi tingkat stres, kohesi kelompok, dan kesejahteraan individu.

Selain itu, kami secara berkala melakukan aktivitas ekstra-kendaraan atau tamasya selama dua hingga tiga jam di luar akomodasi. Selama ekspedisi ini, kami melakukan penyelidikan geologi terhadap gunung berapi tersebut. Pada “hari libur” kami, kami menghabiskan dua jam berolahraga di kediaman. Setiap kali kami pergi keluar, kami harus mengenakan pakaian antariksa tiruan, dan kami harus berhati-hati dengan sistem pengunci udara. Kami tidak pernah sendirian.

Kecuali apa yang bisa kami tanam dengan sistem hidroponik, kami hanya bisa makan makanan kering beku dan bubuk. Kami tidak menyediakan makanan tambahan apa pun selama kami menginap. Air juga dijatah, yang berarti kami harus menemukan cara inovatif untuk menjaga kebersihan pribadi. Misalnya, mandi ember diperbolehkan satu atau dua kali seminggu, dilengkapi dengan mandi “sapu gurun”. Sebagai seseorang dengan rambut sangat keriting, saya senang menemukan cara untuk mengatasinya dengan menggunakan kurang dari dua liter air per minggu. Kami juga diizinkan mencuci pakaian berkelompok satu kali selama kami menginap. Memilih pakaian basah untuk kru Anda jelas merupakan cara untuk menjalin ikatan.

Meski terkadang menuntut secara fisik, beban kerjanya bukannya tidak masuk akal. Kami sibuk sepanjang hari, karena beberapa tugas sehari-hari seperti memasak memerlukan lebih banyak usaha daripada yang kami perlukan dalam kehidupan normal. Menciptakan makanan bergizi seimbang dan lezat sambil menjatah sumber daya kita yang sangat terbatas memang sulit, namun hal ini juga memberikan peluang untuk berkreasi dengan resep dan bahan-bahan. Kami bahkan membuat kue untuk ulang tahun anggota kru, membumbuinya dengan protein selai kacang dan bubuk coklat.

Setelah makan malam setiap malam, kami membawa film dan pertunjukan yang sudah direkam sebelumnya kembali ke penginapan karena kami tidak dapat mengakses internet. Kami yang membawa buku fisik ke tempat tinggal juga memperdagangkannya. Seorang anggota kru berhasil memperoleh formulir yang dapat diunduh Kata-kata HarianJadi kami masih bisa bersaing dengan teman-teman di kampung halaman. Kami juga memainkan permainan papan dan semua kegiatan ini membantu kami mengenal satu sama lain.

Meskipun berbeda dari kehidupan normal kami sehari-hari, pengalaman ini sungguh unik. Kami merasa puas mengetahui bahwa upaya kami telah memajukan eksplorasi ruang angkasa dengan cara yang kecil, satu tes IQ dan kue serampangan dalam satu waktu.

Jordan BretzfelderRekan Postdoctoral, Ilmu Bumi dan Atmosfer, Institut Teknologi Georgia