Wie die NASA der virtuellen Realität hilft, nicht in den Weltraum zu schweben

Beim Start verlor SpaceX CRS-7 fast 2,5 Tonnen Ausrüstung . Unter den Frachtkapsel Schiffsgläser HoloLens. Im Rahmen einer Zusammenarbeit beim Sidekick-Projekt stellte Microsoft Augmented-Reality-Brillen der NASA zur Verfügung. Das Produkt wurde noch nicht zum Verkauf freigegeben, sondern nur bei der Präsentation von Windows 10 und auf der E3-Spielekonferenz demonstriert.

Es scheint, dass die NASA nur die ersten schüchternen Schritte zur Nutzung der virtuellen Realität unternimmt. Tatsächlich arbeitet die American Space Agency seit den neunziger Jahren mit BP zusammen.

Neben mikroskopisch kleinen Objekten, die sich bei Arbeiten im Weltraum mit enormer Geschwindigkeit, Bewusstlosigkeit und Raumanzug außerhalb der Ordnung bewegen, besteht die Gefahr, dass sie sich versehentlich lösen und von der Station wegschweben. Dank zahlreicher Schulungen ist dieses Risiko minimal, aber es ist vorgesehen. Zum Beispiel überprüfen Astronauten auch beim Passieren des Tores ihre Sicherheitsfallen, darunter 26 Meter Weidenstahl. Astronauten klammern sich aneinander. Einer der Astronauten hält sich an der Station fest. Wenn der Anführer das Gateway verlässt, fängt er zuerst das Ende seines Kabels an einem bestimmten Punkt im äußeren Teil der Station ein. Zu diesem Zeitpunkt sind beide Astronauten sowohl an der Innenseite der Station als auch an der Außenseite befestigt. Erst danach wird der Anführer die Anhängerkupplung zwischen den Astronauten lösen und die zweite am äußeren Punkt befestigen. Der zweite Astronaut kann das Tor verlassen.26-Meter-Fallen bleiben befestigt, Sie müssen sicherstellen, dass sie nicht verwechselt werden. Bei Bedarf werden zusätzliche Kabel mitgenommen.


Clay Anderson führt den ersten Weltraumspaziergang durch, die NASA.

Obwohl das Risiko, mit der Station Reittiere zu verlieren, äußerst gering ist, bleibt die Gefahr bestehen. In diesem Fall kann sich eine Person langsam von der Station entfernen. Es wird zu schwierig sein, mit einem Raumschiff zu fangen - das Abdocken und Manövrieren kann viel Zeit in Anspruch nehmen. Um dies zu vermeiden, verwenden Astronauten Jetpacks Simplified Aid for EVA Rescue ( SAFER , ein vereinfachtes Gerät zur Rettung beim Betreten des Weltraums). Im Gegensatz zu Big Brother MMU(Δv ≈ 25 m / s), SICHERER (Δv ≈ 3 m / s) - dies ist kein Transportmittel, sondern die letzte Rettung. Der echte SAFER wurde nie für den vorgesehenen Zweck verwendet, nur seine Tests wurden in Gegenwart einer Sicherheitsverbindung durchgeführt. Hier kommt die virtuelle Realität zum Einsatz.

Alles begann in den neunziger Jahren. Hubble-Teleskop wurde gestartet1990 in den Orbit und von Anfang an Flüge für Wartung und Reparatur. Die erste fand bereits 1993 statt. Die Arbeit mit so hoch entwickelten Geräten wie einem Teleskop im Weltraum in Raumanzügen ist eine sehr komplizierte Operation. Sie müssen zum Teleskop fliegen, es erfassen und näher an das Shuttle bringen und erst nach der Reparatur. Ein paar Tage im Weltraum und Stunden in einem Raumanzug sind Jahre des Trainings auf der Erde. Astronauten studierten sowohl mit Ausrüstung als auch im Pool, um die Bedingungen des Weltraums zu simulieren. Dies zu kombinieren war schwierig. Die NASA überlegte, wie sie den Trainingsprozess verbessern könnte. In diesen Zeiträumen begann sich das Virtual Lab (VR Lab) im Lyndon Johnson Space Center in Houston zu entwickeln. Virtual Reality Laboratory, NASA




Was heute als Experiment begann, ist Teil des Trainingsprogramms. Heute arbeiten dort 4-6 Ingenieure verschiedener Art. Schulungen im Weltraum und Schulungen im Umgang mit SAFER sind nur zwei der vier Laboraufgaben. VR Lab bereitet sich auf die Arbeit mit dem ISS-Robomanipulator vor und passt sich physisch an den Umgang mit Lasten und Instrumenten unter Schwerelosigkeitsbedingungen an. Letzteres ist notwendig, weil Objekte an der Station kein Gewicht haben, aber dennoch Masse, Schwerpunkt und Trägheit behalten. Für das Training werden Gewichte in einem komplexen System gespannter Kabel aufgehängt. So können Sie eine Masse von Objekten bis zu 227 kg simulieren.

Alle Laborgeräte werden bei der NASA hergestellt. Die neueste Version des Virtual-Reality-Helms zeigt keine sichtbaren Verzögerungen. Es hat eine Auflösung von 1200 × 800 und einen Betrachtungswinkel von 120 °. Das Eingabewerkzeug ist nicht nur ein Helm, sondern auch spezielle Handschuhe, die Handbewegungen und Beugung der Finger aufzeichnen. Es überwacht Eingaben von anderen Mitteln, einschließlich des SAFER-Controllers. Um zu lernen, wie man eine Tasche bedient, werden viele Versuche mit zunehmender Komplexität unternommen, bis der Astronaut lernt, die Steuerung schnell herauszuziehen und ein Manöver durchzuführen, um zur Station zurückzukehren. Ein Beispiel für den Betrieb und die Ausrüstung von VR Lab finden Sie in mehreren relativ kürzlich veröffentlichten Videos.



Für den Trainingsprozess wurde ein detailliertes ISS-Modell mit allen wichtigen Elementen erstellt. Dies schafft das Gefühl, dass er bereits zum ersten Mal aus der Luftschleuse hier war - die Astronauten selbst sprechen über Ähnlichkeiten. Die NASA verwendet Dynamic Onboard Ubiquitous Graphics (DOUG), bekannt für ihre öffentlich verfügbare Version von EDGE .



Die virtuelle Realität wird zunehmend nicht nur im Schulungszentrum, sondern auch im Orbit eingesetzt. Scott Kelly wird fast ein Jahr auf der ISS leben. In dieser Zeit kann man viel von dem vergessen, was man gelernt hat. Das Starten einer großen Menge an Elektronik an der Station ist zu teuer. Verwenden Sie zum Ersetzen des Helms und der hoch entwickelten Ausrüstung einen Laptop-Bildschirm. Diese Lösung hat einen Nachteil in Form einer großen Masse, die die Belastung des Halses während der Bewegungen erhöht. Zu diesem Zeitpunkt in der NASA dachten sie darüber nach, einen Verbraucherhelm zu verwenden.


Terry Woerts trainiert auf der Station, um SAFER zu verwenden, ein Foto aus dem Microblog des Astronauten.

Vielleicht werden Astronauten in Zukunft die virtuelle Realität nutzen, um Spannungen auf langen Flügen zum Mars zu unterhalten und abzubauen. Aber im Moment ist BP bei der NASA ein funktionierendes Werkzeug.

Nach den MaterialienTechRepublic-Artikel , Clayton Andersons Antwort auf Quora und die Virtual-Reality- Laborseite der NASA .

Source: https://habr.com/ru/post/de381521/