Обучение космонавтов

редактировать

Обучение космонавтов описывает сложный процесс подготовки астронавтов в регионах по всему миру к их космическим полетам. до, во время и после полета, который включает медицинские тесты, физическую подготовку, тренировки на открытом воздухе (EVA), тренировочные процедуры, реабилитационный процесс, а также обучение экспериментам, которые они будут выполнять во время пребывания в Космос.

Виртуальные и физические средства обучения были интегрированы для ознакомления космонавтов с условиями, с которыми они будут встречаться на всех этапах полета, и для подготовки космонавтов к условиям микрогравитации. Во время обучения необходимо учитывать особые соображения, чтобы обеспечить безопасную и успешную миссию, поэтому астронавты Аполлона прошли подготовку для полевых геологических работ на лунной поверхности, и поэтому исследования проводятся на лучшие практики для будущих расширенных миссий, таких как поездка на Марс.

Содержание
  • 1 Цель обучения
    • 1.1 Процесс обучения
    • 1.2 Запуск и посадка
    • 1.3 Операции на орбите
      • 1.3.1 Внешние события
    • 1.4 Научные эксперименты
    • 1.5 Цель обучения виртуальной реальности
  • 2 Обучение по регионам
    • 2,1 США
    • 2,2 Европа
    • 2,3 Россия
    • 2,4 Япония
    • 2,5 Китай
    • 2,6 Индия
  • 3 Будущее обучение
    • 3.1 Суборбитальная подготовка космонавтов
    • 3.2 Коммерческие астронавты
    • 3.3 Длительные полеты на Луну или Марс
  • 4 Обучение космонавтов в виртуальной реальности
    • 4.1 История
    • 4.2 Текущее обучение в виртуальной реальности
    • 4.3 Преимущества обучения виртуальной реальности
    • 4.4 Недостатки обучения виртуальной реальности
    • 4.5 Будущее
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
  • 7 Дополнительная литература
  • 8 Внешние ссылки
Цель обучения

Учебный процесс

Отбор и обучение космонавтов являются интегрированными процессами, обеспечивающими квалификацию членов экипажа для космических полетов. Обучение разделено на пять задач для обучения космонавтов по общим и конкретным аспектам: базовая подготовка, повышение квалификации, подготовка для конкретных задач, подготовка на борту и подготовка к поддержанию квалификации. Стажеры должны изучать медицину, язык, робототехнику и пилотирование, инженерию космических систем, организацию космических систем и аббревиатуры аэрокосмической техники во время базовой подготовки. Хотя от 60% до 80% астронавтов будут испытывать космическую болезнь движения, включая бледность, холодное потоотделение, рвоту и анорексию, ожидается, что кандидаты в космонавты преодолеют болезнь. Во время повышения квалификации и специальной подготовки к миссии астронавты узнают о работе конкретных систем и навыках, необходимых для выполнения назначенных им позиций в космической миссии. Для прохождения специальной подготовки экипажей космических шаттлов и Международной космической станции обычно требуется 18 месяцев. Важно обеспечить благополучие, физическое и психическое здоровье космонавтов до, во время и после периода полета. Поддержание квалификации направлено на то, чтобы помочь членам экипажа поддерживать минимальный уровень работоспособности, включая такие темы, как выход в открытый космос, робототехника, язык, дайвинг и летная подготовка.

Запуск и посадка

Эффекты запуска и приземления оказывает различное воздействие на космонавтов, наиболее значительными из которых являются космическая болезнь движения, ортостатическая непереносимость и сердечно-сосудистые события.

космическая болезнь движения. событие, которое может произойти в течение нескольких минут после пребывания в изменяющейся гравитационной среде (например, от 1 g на Земле до запуска до более 1 g во время запуска, а затем от микрогравитации в космосе до гипергравитации во время входа в атмосферу и снова до 1 g после приземления). Симптомы варьируются от сонливости и головных болей до тошноты и рвоты. Существует три основных категории космической болезни движения:

  • легкая: от одного до нескольких преходящих симптомов, отсутствие оперативного воздействия
  • умеренное: несколько симптомов постоянного характера, минимальное воздействие на работу
  • тяжелое: несколько симптомы стойкого характера, существенно влияют на работоспособность

Около трех четвертей космонавтов страдают космической морской болезнью, причем последствия редко превышают два дня. Существует риск послеполетной болезни движения, однако он значительный только после длительных космических полетов.

После полета, после воздействия микрогравитации, вестибулярная система, расположенная во внутреннем ухе, нарушается из-за невосприимчивости отолитов, которые являются небольшие известковые конкременты, которые воспринимают позы тела и отвечают за обеспечение надлежащего баланса. В большинстве случаев это приводит к возникновению постуральных иллюзий после полета.

Сердечно-сосудистые события представляют собой важные факторы во время трех фаз космического полета. Их можно разделить на:

  • Ранее существовавшие сердечно-сосудистые заболевания: они обычно исключаются при выборе космонавта, но если они присутствуют у космонавта, они могут ухудшиться в ходе космического полета.
  • Сердечно-сосудистые заболевания. события и изменения, происходящие во время космического полета: они связаны с перемещением и перераспределением жидкостей организма, нарушениями сердечного ритма и снижением максимальной переносимости физических нагрузок в условиях микрогравитации. Эти эффекты могут потенциально привести к серьезной потере дееспособности экипажа по возвращении в гравитационную среду и, таким образом, невозможности покинуть космический корабль без посторонней помощи.
  • Ортостатическая непереносимость, приводящая к обмороку во время испытаний на стойкость после полета.

On- работа на орбите

Астронавтов обучают подготовке к условиям запуска, а также к суровым условиям космоса. Этот тренинг направлен на подготовку экипажа к событиям, подпадающим под две широкие категории: события, связанные с эксплуатацией космического корабля (внутренние события), и события, связанные с космической средой (внешние события)

Внутренний вид макета учебного модуля "Колумбус" ЕКА, расположенного в Европейском центре астронавтов в Кельне, Германия. Во время обучения космонавты должны ознакомиться со всеми компонентами космического корабля.

Во время обучения космонавты знакомятся с инженерными системами космического корабля, включая двигательную установку космического корабля, контроль температуры космического корабля и системы жизнеобеспечения. В дополнение к этому космонавты проходят подготовку по орбитальной механике, научным экспериментам, наблюдениям за Землей и астрономии. Это обучение особенно важно для миссий, когда космонавт столкнется с несколькими системами (например, на Международной космической станции (МКС)). Тренировки проводятся с целью подготовки космонавтов к событиям, которые могут представлять опасность для их здоровья, здоровья экипажа или успешного завершения миссии. Эти типы событий могут быть: отказ критически важной системы жизнеобеспечения, разгерметизация капсулы, пожар и другие опасные для жизни события. Помимо необходимости подготовки к опасным событиям, космонавтам также необходимо будет тренироваться, чтобы обеспечить успешное выполнение своей миссии. Это может быть подготовка к выходу в открытый космос, научные эксперименты или пилотирование космического корабля.

Внешние события

Внешние события в более широком смысле относятся к способности жить и работать в экстремальная среда космоса. Это включает адаптацию к микрогравитации (или невесомость ), изоляцию, заключение и излучение. Трудности, связанные с жизнью и работой в условиях микрогравитации, включают пространственную дезориентацию, укачивание и головокружение. Во время длительных миссий космонавты часто будут находиться в изоляции и ограничении. Известно, что это ограничивает возможности экипажей космонавтов, и, следовательно, обучение направлено на подготовку космонавтов к таким испытаниям. Долгосрочные последствия радиации для экипажей до сих пор в значительной степени неизвестны. Однако есть теория, что астронавты во время полета на Марс, вероятно, получат более чем в 1000 раз дозу радиации, превышающую дозу обычного человека на Земле. Таким образом, нынешняя и будущая подготовка должна включать системы и процессы защиты космонавтов от радиации.

Научные эксперименты

Научные эксперименты исторически были важным элементом космических полетов человека и являются основным направлением деятельности Международной космической станции. Обучение тому, как успешно проводить эти эксперименты, является важной частью обучения космонавтов, поскольку оно максимизирует научную отдачу от миссии. Находясь на орбите, связь между астронавтами и учеными на Земле может быть ограничена, а время строго распределяется между различными операциями миссии. Жизненно важно, чтобы космонавты были знакомы с назначенными им экспериментами, чтобы завершить их своевременно, с минимальным вмешательством с земли.

Для полетов на МКС каждый космонавт должен научиться проводить сто или более экспериментов. Во время обучения ученые, ответственные за эксперименты, не имеют прямого контакта с космонавтами, которые будут их проводить. Вместо этого ученые инструктируют тренеров, которые, в свою очередь, готовят космонавтов к проведению эксперимента. Большая часть этого обучения проводится в Европейском центре астронавтов.

Что касается экспериментов на людях, ученые описывают свои эксперименты астронавтам, которые затем решают, участвовать ли им на борту МКС. Для этих экспериментов космонавты будут проверены до, во время и после миссии, чтобы установить базовую линию и определить, когда астронавт вернулся к базовой линии.

Исследователь, использующий гарнитуру VR для изучения идей управления марсоходами на планете.

Цель обучения в виртуальной реальности

Обучение в виртуальной реальности для космонавтов призвано дать кандидатам в космонавты иммерсивный тренировочный опыт. Виртуальная реальность была исследована как технология для искусственного воздействия на космонавтов космических условий и процедур перед полетом в космос. Используя виртуальную реальность, космонавты могут быть обучены и оценены при выполнении выхода в открытый космос со всем необходимым оборудованием и смоделированными условиями окружающей среды. Эта современная технология также позволяет изменять сценарий на ходу, например проверять протоколы аварийной ситуации. Тренировочные системы VR могут уменьшить последствия космической болезни движения через процесс привыкания. Подготовка к полету в виртуальной реальности может быть средством противодействия космической болезни движения и дезориентации из-за невесомости в условиях микрогравитации. Когда цель состоит в том, чтобы действовать как инструмент практики, виртуальная реальность обычно исследуется в сочетании с робототехникой и дополнительным оборудованием для усиления эффекта погружения или вовлечения обучаемого.

Обучение по регионам

Соединенные Штаты

В НАСА после фазы отбора так называемые «кандидаты в астронавты» должны пройти до двух лет обучения / идеологической обработки, чтобы стать полностью квалифицированными космонавтами. Первоначально все AsCans должны пройти базовое обучение, чтобы получить как технические, так и социальные навыки. Существует 16 различных технических курсов:

Астронавты тренируются в Центре нейтральной плавучести в Космическом центре Джонсона в Хьюстоне, штат Техас. Экипаж STS-135 отрабатывает встречу и стыковку с МКС в симуляторе системотехники в Космическом центре Джонсона 28 июня. 2011 г. в Хьюстоне, штат Техас.

AsCans сначала проходят базовую подготовку, где они проходят обучение по Союзу и системам МКС, безопасности полетов и эксплуатации, а также выживанию на суше или в воде. Пилоты AsCans пройдут обучение на самолете НАСА T-38 Trainer Jet. Кроме того, поскольку современное исследование космоса осуществляется консорциумом разных стран и является широко видимой областью, космонавты прошли профессиональную и культурную подготовку, а также языковые курсы (в частности, на русском ).

После завершения базовой подготовки кандидаты перейти к расширенному обучению НАСА. AsCans проходят обучение на моделях в натуральную величину, чтобы понять, что они будут делать в космосе. Это было сделано с помощью учебно-тренировочного самолета-челнока, когда он все еще находился в эксплуатации. и выполняется с помощью имитационных макетов. Учебно-тренировочный самолет шаттла использовался исключительно командиром и пилотами-космонавтами для тренировок по посадке до вывода из эксплуатации шаттла, в то время как передовые возможности системы моделирования используются всеми кандидатами, чтобы научиться работать и успешно выполнять свои задачи в космической среде. Тренажеры и учебные комплексы в открытом космосе помогают кандидатам лучше всего подготовиться к выполнению различных миссий. r, вакуумные камеры, параболические полеты и средства нейтральной плавучести (NBF) позволяют кандидатам адаптироваться к среде микрогравитации, особенно для EVA. Виртуальная реальность также все чаще используется как инструмент для погружения AsCans в космическое пространство.

Заключительный этап - интенсивное обучение. Он начинается примерно за три месяца до запуска и готовит кандидатов для выполнения поставленной задачи. Интегрированные симуляции для конкретных полетов предназначены для обеспечения динамического полигона для испытаний правил полета и процедур полета. Заключительный курс интенсивной подготовки для совместной подготовки экипажа и авиадиспетчера проводится параллельно с планированием миссии. На этом этапе кандидаты проходят оперативную подготовку для конкретной миссии, а также получают опыт проведения назначенных им экспериментов. Также предусмотрена подготовка медицинского персонала для эффективного вмешательства с упреждающими и реактивными действиями в случае медицинских проблем.

Для получения статуса астронавта может потребоваться до двух лет. Обычно процесс обучения завершается различными учебными заведениями, имеющимися в НАСА:

  • Макет космического корабля (SVMF): расположенный в Космическом центре Джонсона в Хьюстоне, штат Техас. SVMF состоит из моделей аппаратов МКС, Орион и других коммерческих программ в натуральную величину. Цель SVMF - предоставить астронавтам уникальный опыт моделирования для ознакомления с их задачами на космических аппаратах. Возможные учебные проекты включают подготовку к чрезвычайным ситуациям, техническое обслуживание космических аппаратов на орбите и работу шлюзов. Центр также предоставляет возможность астронавтам общаться в режиме реального времени с наземной командой для поддержки миссии.
  • KC-135 Stratotanker: KC-135 - это самолет-дозаправщик, разработанный Boeing. Этот самолет, известный как «Невесомое чудо» или «Рвотная комета», является самым известным в своем роде, который с 1994 года служит для моделирования условий пониженной или микрогравитации для астронавтов НАСА. Маневры «американских горок», на которые способен самолет Это обеспечивает людей и оборудование на борту в течение 20–25 секунд невесомости.
  • Прецизионный пол с воздушными подшипниками (PABF): расположен в Космическом центре Джонсона в Хьюстоне, штат Техас. Из-за микрогравитации в космосе из-за отсутствия трения космонавтам трудно перемещать и останавливать большие объекты. PABF - это «плоский пол», на котором сжатый воздух используется для подвешивания типичного оборудования или макетов, с которыми астронавты могут столкнуться в космосе над землей. Он используется для моделирования условий с низким коэффициентом трения, чтобы астронавты научились перемещать большие объекты.
  • Лаборатория нейтральной плавучести: (NBL): расположена в Космическом центре Джонсона в Хьюстоне, штат Техас. Благодаря сочетанию эффектов утяжеления и плавания, NBL создает баланс между тенденциями тонуть и плавать, тем самым имитируя ощущение невесомости. В NBL несколько полноразмерных моделей космических аппаратов находятся в большом «резервуаре с водой». В отличие от SVMF, NBL помогает астронавтам обучаться по таким проектам, как техническое обслуживание, но за пределами космического корабля.

Европа

Обучение астронавтов в Европе проводится Европейским центром астронавтов (EAC) со штаб-квартирой в Кельн, Германия. Европейское обучение состоит из трех этапов: базового обучения, повышения квалификации и индивидуального повышения квалификации.

Имитатор капсулы "Союз", расположенный в ЦОК в Кельне, Германия. Астронавты ESA будут моделировать операции в капсуле в EAC.

Для всех выбранных ESA астронавтов базовая подготовка начинается в штаб-квартире EAC. Этот раздел тренировочного цикла состоит из четырех отдельных тренировочных блоков, которые длятся 16 месяцев. Астронавты получат информацию об основных космических державах, их космических агентствах и всех основных пилотируемых и беспилотных космических программах. Обучение на этом этапе также изучает применимые законы и политику космического сектора. Технические (включая инженерное дело, астродинамику, двигательную установку, орбитальную механику и т. Д.) И научные (включая физиологию человека, биологию, наблюдение Земли и астрономию) являются введены, чтобы гарантировать, что все новые космонавты имеют требуемый базовый уровень знаний. Подготовка проводится по эксплуатации и оборудованию МКС, включая знакомство со всеми основными операционными системами на борту МКС, которые необходимы для ее функционирования в качестве пилотируемой лаборатории космических исследований. На этом этапе также рассматриваются подробные системные операции для всех космических кораблей, обслуживающих МКС (например, «Союз», «Прогресс », транспортного средства автоматической передачи (ATV ) и транспортного средства передачи H-II (HTV )), а также обучение наземного управления и пускового комплекса. Этот этап обучения также фокусируется на таких навыках, как роботизированные операции, рандеву и стыковка, курсы русского языка, поведение и производительность человека и, наконец, PADI акваланг на открытой воде. дайвинг курс. Этот курс подводного плавания предусматривает базовую подготовку по выходу в открытый космос в NBF ЕКА перед переходом на более крупный учебный комплекс НАСА в Космическом центре Линдона Б. Джонсона.

Расширенный курс обучения включает в себя гораздо более глубокое изучение МКС, в том числе обучение тому, как обслуживание и эксплуатация всех систем. В настоящее время также проводится расширенная научная подготовка, чтобы все астронавты могли проводить научные эксперименты на борту МКС. Этот этап занимает около года, и обучение завершается в партнерской сети ISS, а не только в EAC. Только по завершении этого этапа астронавты отправляются в космический полет.

Специальное обучение начинается только после того, как космонавт был назначен на полет. Эта фаза длится 18 месяцев и готовит их к выполнению порученной им миссии. На этом этапе члены экипажа, а также резервные бригады будут тренироваться вместе. Задачи экипажа на МКС разрабатываются индивидуально с учетом особого опыта и профессиональной подготовки космонавта. Существует три различныхуровня пользователя для всего бортового оборудования (т.е. уровень пользователя, уровень оператора и уровень специалиста). Член экипажа может быть специалистом по системам, но при этом быть только оператором или пользователем других, поэтому программа обучения разрабатывается индивидуально. Специальное обучение по инкрементам также включает обучение работе с нестандартными ситуациями. Астронавты также узнают, как проводить эксперименты, специально запланированные для их заданий.

Россия

Территория Центра подготовки космонавтов имени Гагарина

Подготовка космонавтов делится на три этапа: общая космическая подготовка, групповая подготовка и подготовка экипажа. Общая космическая подготовка длится около двух лет и состоит из занятий, обучения выживанию и выпускного экзамена, определяет, который будет ли космонавт космонавтом-испытателем или космонавтом-исследователем. Следующий год групповым обучением, где космонавты занимаются на кораблях "Союз" или МКС, а также на профессиональных навыках. Заключительный этап, этап подготовки экипажа, длится полтора года и посвящен подробным процедурам работы с аппаратом, обучению на МКС и английскому языку.

Обучение в основном проходит в Центре подготовки космонавтов имени Ю.А. Гагарина.. На территории центра размещены полноразмерные макеты всех основных советских и российских космических аппаратов, включая МКС. Как и космонавты МКС, космонавты проходят подготовку в США, Германии, Японии и Канаде для специальной подготовки в различных модулях МКС.

Япония

Японская программа пилотируемых космических полетов исторически ориентирована на подготовку астронавтов для миссий космических шаттлов. Таким образом, обучение ранее проходило в Космическом центре НАСА имени Линдона Б. Джонсона, а следовало бы обучению астронавтов НАСА и других международных участников программы Space Shuttle.

Ракета H-II за пределами космического центра Цукуба, где проходят тренировки астронавтов ДЖАКСА

С момента создания в космическом центре Цукуба обучение все чаще проводится в Японии. С участием Японии в МКС подготовка японских астронавтов осуществляется по той же структуре, что и у других партнеров МКС. Астронавты проходят 1,5-летний базовый курс обучения, в основном, в Цукубе, а затем 1,5–2 года повышения квалификации в Цукубе и партнерских площадках МКС. Подготовка любых международных астронавтов МКС с использованием модуля Кибо также будет проводиться в Космическом центре Цукуба.

За продвинутой подготовкой последует индивидуальная подготовка, которая, наряду с любой тренировкой Кибо, будет осуществляться на Цукубе. Тренировка Кибо на выход в открытый космос проходит в системе испытаний в невесомой среде (WETS). WETS - это нейтральной плавучести, представляющий собой полномасштабный макет модуля Kibo на МКС. Космический центр Цукуба также включает в себя медицинские учреждения для оценки пригодности кандидатов, изолирующую камеру для моделирования некоторых психических и эмоциональных факторов длительного космического полета и гипобарическую камеру для обучения сценариям взлома корпуса или отказов системы жизнеобеспечения, что приводит к снижению или потере давления воздуха.

Китай

Хотя официальных подробностей отбора для программы Шэньчжоу нет, известно, что кандидаты выбираются Национальное космическое управление Китая из ВВС Китая, возраст должен составлять от 25 до 30 лет, летать не менее 800 часов и иметь высшее образование. Кандидаты должны быть ростом от 160 см до 172 см и весом от 50 до 70 кг.

Для китайских космонавтов Шэньчжоу обучение начинается с годичной программы обучения основам космических полетов. В этот период кандидаты также знакомятся с физиологией и психологией человека. Второй этап обучения, продолжительностью почти 3 года, включает в себя обширную подготовку по управлению автомобилем Шэньчжоу в штатном и аварийном режимах. Третий и заключительный этап обучения - это подготовка для настройки, которая длится примерно 10 месяцев. На этом этапе обучения космонавты проходят обучение на высококлассном тренажере Шэньчжоу, а также в Центре нейтральной плавучести, расположенном в (ACC), в Пекине. Помимо времени, проведенного в установке нейтральной плавучести (NBF), подготовка к выходу в открытый космос проходит в камере с высоким вакуумом и низкой температурой, которая имитирует условия окружающей среды в космосе. На всех этапах обучения космонавты проходят физическую подготовку, включая время в центрифуге, расположенной в РДЦ, и программу полетов в условиях микрогравитации, выполняемую в России.

Индия

Индия Программа человека в космосе все еще ожидает официального утверждения. Ожидается, что после очистки миссия выведет двух индийцев на орбитальном корабле типа «Союз» на низкую околоземную орбиту. Подготовка этих астронавтов должна основываться на уроках, извлеченных из обучения единственного в Индии командира звена космонавтов Ракеша Шармы (см. Салют-7 1984 ) и в рамках международного сотрудничества Индии с НАСА и Роскосмос. Это может быть Индии получить представление о своем богатом опыте пилотируемых космических полетов. Существует вероятность того, что Индия может продолжить программу пилотируемых космических полетов в индивидуальном, что потребует от Индийской организации космических исследований (ISRO ) разработки собственной программы обучения. Для обучения космонавтов Индия выбирает место на расстоянии 8-10 км от международного аэропорта Кемпеговда. Эта земля находится в собственности ISRO. На нем будут построены центры подготовки космонавтов и биомедицинской инженерии. Хотя первое обучение в миссии человека в Индии будет проходить в США или в России, это место можно использовать для будущих тренировок. Кроме того, в центре будут камеры для регулирования радиации, термоциклирования и центробежные для ускоренной тренировки.

Будущее обучение

Суборбитальная подготовка космонавтов

Эквадорское гражданское космическое агентство (EXA)

В то время как Первое поколение космических космонавтов из негосударственных организаций, вероятно, будет выполнять суборбитальные траектории, в настоящее время такие компании, как Virgin Galactic и Xcor Aerospace, разрабатывают собственные программы подготовки суборбитальных космонавтов. Однако первая официальная программа подготовки суборбитальных астронавтов была совместным усилием двух правительственных агентств. Военно-воздушные силы Эквадора и Центр подготовки космонавтов им. Гагарина разработала программу ASA / T (Advanced Suborbital Astronaut Training), которая длилась до 16 месяцев в период с 2005 по 2007 год и была определена на командных и исследовательских задачах во время коротких миссий с суборбитальными полетами. траектории до 180 километров. В 2007 году по этой программе был выпущен один гражданин Эквадора, Эквадорское космическое агентство объявило о приеме нового класса кандидатов на обучение ASA / T, согласно EXA, они определены на аренде коммерческих суборбитальных транспортных средств, чтобы выполнить пилотируемых космических исследования

Коммерческие космонавты Центрифуга для людей в DLR в Кельне, Германия, используемая для физиологических тестов человека. Высокие ускорения, запускающие во время суборбитальных полетов, могут потребовать испытаний или даже обучения на человеческих центрифугах, чтобы определить, подходят ли участники для космического полета.

Забегая вперед, появление коммерческого космического туризма потребует новых стандартов для явления, которое в настоящее время не существует. Эти стандарты безопасные и успешные полеты, медицинские осмотры безопасным образом, безопасные и успешные полеты. Этот процесс будет отличаться от такового для космонавтов космических агентств, потому что цель состоит не в том, чтобы летать как можно лучше, а в рамках этого безопасного полета для пассажиров. Основными соображениями для этого типа путешествий будут достаточно:

  • Какого типа и степени подготовки будет достаточно?
  • Кто будет квалифицировать космических туристов как годных для путешествий?
  • Как будут новые правила с применяемыми медицинскими комиссиями?
  • Какие критерии отбора необходимо использовать, чтобы опасность опасности для космических космических кораблей?

Медицинские правила для коммерческих космических полетов могут снизить риск коммерческих космических компаний. Первое поколение коммерческих космических полетов, вероятно, будет иметь суборбитальные траектории, вызывающие ускорение сердечно-сосудистых заболеваний. Из-за этого любые документы для участников коммерческих космических полетов должны быть представлены конкретно на пагубном воздействии на меняющихся уровней гравитации и на быстро, какие люди будут терпеть это.

Биоастронавтика и исследования верхних слоев атмосферы действуют кандидатами в ученые-астронавты проекта PoSSUM с 2015 года. По состоянию на октябрь 2018 года программа привлекла участников из 37 стран и опубликовала результаты исследований по мезосфере. динамика и возможности человека в космических скафандрах, в условиях микрогравитации и после посадки.

Текущее исследование фитнес-тренировок и стратегий для коммерческих астронавтов, проведенное Astrowright Spaceflight Consulting, первой коммерческой фирмой, предложившей специальные тренировки фитнес для космической, предполагает, что обычные фитнес-тренировки недостаточны для поддерживает безопасное движение в микрогравитации.

Длительные миссии на Луну или Марс

Астронавт во время обучения в виртуальной реальности

Астронавты для долгосрочных миссий - например, на Луну или Марс - необходимо выполнять несколько задач и обязанностей, потому что в таких миссиях астронавты должны действовать в основном автономно и разбираться в самых разных областях. Для этих типов подготовки космонавтов, вероятно, будет проводиться подготовка врачей, ученых, инженеров, техников, пилотов, и геологи. Кроме того, особое внимание будет уделено психологическим длительным периодом миссий.

В настоящее время шестимесячный полет на МКС требует до пяти лет подготовки космонавтов. Этот уровень подготовки является ожидаемым и, вероятно, будет расширен для будущих миссий по исследованию космоса. Он также может посещать аспекты обучения в полете. Не исключено, что в будущем МКС будет в качестве объекта для длительной подготовки космонавтов.

Мощным инструментом для обучения космонавтов станет постоянное использование аналоговых сред, включая операции NASA Extreme Environment Mission Operations (NOAA NEEMO ), NASA's Desert Research and Technology Studies (Desert RATS ), Envihab (планируется), Haughton-Mars Project (HMP ) или даже МКС (в полете). Фактически, в NEEMO в общей сложности 15 астронавтов (известных как акванавтов ) были обучены для будущих миссий к астероидам. Использование реальности также будет по-прежнему как средство рентабельной подготовки космонавтов, в частности, для таких операций, как деятельность вне корабля (EVA ).

Робонаут2 на борту МКС

Эти миссии не могут быть полностью независимыми без присутствия роботов. Это новый путь к открывает путь человека и робота, который необходимо досконально понять и практиковать, чтобы развить гармоничные отношения между космонавтами и роботами. Эти роботы помогут космонавтам превратиться из личных помощников в следующее поколение исследователей экстремальных условий. В настоящее время на МКС есть робот, помогающий астронавтам в их гигантских задачах с помощью человеческого прикосновения. Обучение межкультурному взаимодействию и взаимодействию человека с роботом - это необходимость часа для длительных миссий.

Обучение также должно быть развито для будущих высадок на Луну до миссии человека на Марс. Такие факторы, как динамика экипажа, размер экипажа и действия экипажа, играют решающую роль, поскольку эти миссии продлятся от одного года на Луну до трех лет на Марсе. Подготовка, необходимая для таких миссий, должна быть разносторонней и простой для обучения, адаптации и импровизации.

Путешествие на Марс потребует, чтобы астронавты оставались в капсуле экипажа в течение девяти месяцев. Монотонность и замкнутость путешествия создают новые психологические проблемы. Длительное пребывание в капсуле экипажа сравнимо с другими формами одиночного заключения, например, на подводных лодках или антарктических базах. Пребывание в изолированной и замкнутой среде порождает стресс, межличностные конфликты и другие поведенческие и психические проблемы. Однако природные пейзажи и общение с близкими расслабляют и уменьшают эти эффекты. Сеть социальных взаимодействий для двустороннего улучшения жизни (ANSIBLE), которая обеспечивает естественные пейзажи и социализацию в среде виртуальной реальности, исследуется в качестве решения проблемы поведенческого здоровья.

Исследователи изучают, как современные инструменты психического здоровья можно настроить, чтобы помочь экипажу противостоять стрессовым факторам, которые возникнут в изолированной замкнутой среде (ICE) во время длительных миссий. Международная космическая станция использует систему управления поведенческими конфликтами, известную как Виртуальная космическая станция (VSS), чтобы минимизировать конфликты между членами экипажа и решать психологические проблемы. В программе есть модули, посвященные управлению отношениями, стрессу и депрессии, которые помогают астронавтам пройти сеанс виртуальной терапии в космосе.

Обучение космонавтов виртуальной реальности

История

Технологии виртуальной реальности Впервые вышла в коммерческий выпуск в 1990-х годах. Только тогда люди осознали, что виртуальную реальность можно использовать при обучении космонавтов. Более ранние устройства виртуальной реальности для обучения космонавтов предназначены для улучшения связи между операторами манипуляторов роботов и космонавтом во время внекорабельной деятельности (EVA). Он объединяет членов экипажа EVA и операторов манипуляторов роботов вживую, даже когда они находятся на борту космического корабля. Он также используется для замены некоторых негабаритных моделей, которые не могут поместиться в Лаборатории нейтральной плавучести (NBL).

В 1993 году космонавты прошли обучение и аттестацию по работе на космическом телескопе Хаббл с помощью обучающего инструмента виртуальной реальности «Исследование аспектов человеческого фактора в усовершенствованных виртуальных средах для обучения и моделирования выхода в открытый космос» (RAVEN). Однако цель RAVEN заключалась не в обучении астронавтов, а в оценке эффективности обучения с использованием виртуальной реальности по сравнению с подводной и другой установкой.

За годы технологического развития в VR, оборудование для VR Lab в НАСА также значительно улучшился. Обновляются материалы и разрешение дисплея:

  • 1991: Жидкокристаллический дисплей (LCD) - 320x420
  • 1992: Электронно-лучевая трубка (CRT) - 1280x1024
  • 2005 : Micro Organic Light-Emitting Diode (micro-OLED) - 800x600
  • 2012: LCD - 1280x720
  • 2015: OLED - 1920x1080

Виртуальная реальность также получила гораздо более широкое распространение направлений освоения космоса на протяжении всей истории обновления техники. Новые приложения VR включают, но не ограничиваются:

  • Планирование миссии
  • Совместное и интерактивное проектирование
  • Решение инженерных проблем
  • Моделирование данных
Астронавты Том Маршберн (слева) и Дэйв Вольф тренируются для выхода в открытый космос в комплексном имитаторе виртуальной реальности EVA-RMS в Космическом центре Джонсона

Текущее обучение виртуальной реальности

В то время как учебный центр по выходу в открытый космос может имитировать В условиях космоса, включая давление и освещение, среда Micro-g не может быть полностью реконструирована в среде Земли 1-G. Виртуальная реальность используется во время обучения выходу в открытый космос для увеличения погружения человека в воду. тренировочный процесс. НАСА Космический центр Джонсона имеет такие объекты, как Макет космического корабля (SVMF), Лаборатория виртуальной реальности (VRL) и Лаборатория нейтральной плавучести (NBL).

SVMF использует имитатор частичной гравитации (PGS) и воздухонесущий пол (PABF) для моделирования этого

Последняя правка сделана 2021-06-13 02:12:55
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте