Što nas podvodna staništa podučavaju o letjelicama i istraživanju

Kada se radi o dizajniranju svemirskih letjelica i pripremi astronauta za život u nultoj gravitaciji, ocean je najbolje okruženje za testiranje na ovoj strani stratosfere. Jedna od najkorisnijih sličnosti između dubokog mora i dubokog prostora je modificirana gravitacija. Gravitacija se ne smanjuje pod vodom, ali uzgon ga suzbija, dopuštajući ljudima da se naviknu na nove vrste kretanja i neočekivane napore. Također, tu je i pritisak koji je vrlo promjenjiv i veličina stana, što nije. To je usko podmorje, zbog čega je #submersiblelife toliko važan za svemirske agencije koje zanimaju dugoročni učinci zatvaranja.

"Svi ovi testovi ukazuju na to kakvi su projekti letjelica i druge opreme", kaže Bill Todd, zapovjednik akvavnog zrakoplovstva prve operacije NASA Extreme Environment Mission (NEEMO) podvodnom laboratoriju Aquarius na obali Floride.

Prema Toddovim riječima, najveće lekcije koje inženjeri mogu uzeti iz podvodnih vozila odnose se na sustave za održavanje života. U oba slučaja kritično je ribanje ugljičnog dioksida, pri ruci mora biti hrane, a upravljanje otpadom je problem. Ove apstrakcije se manifestiraju kao fizičke sličnosti: inženjeri projektiraju podvodne i svemirske sustave sa sličnim ožičenjima i električnom učinkovitošću da izdrže uvjete promjene.

Jedna od prednosti rada u oceanu je da se uvjeti mijenjaju. "U stupcu vode možemo promijeniti razinu gravitacije", objašnjava Todd. "Možemo ići s razine lunarne gravitacije, što je oko 17 posto Zemljine gravitacije." Ili možemo ići na Marsovu gravitaciju, koja je oko 38% Zemljine gravitacije. Ili bismo mogli otići na ono što biste mogli iskusiti na asteroidu ili Međunarodnoj svemirskoj stanici, što je mikrogravitacija ili odsutnost gravitacije.

Ipak, u svim slučajevima cilj je održati stabilnu, potpornu unutrašnjost na otprilike jednoj atmosferi pritiska. Ovo je vjerojatno najveći problem s kojim se dizajneri moraju nositi. "Element koji objedinjuje su ljudi", kaže Bowen. "Astronauti zahtijevaju manje ili više isti okoliš nego što to radi aquanaut."

Jedan od glavnih ciljeva NEEMO misija je pomoći testirati i poboljšati sustave za održavanje života koje bi koristili u svemiru. To nisu samo one koje pomažu u kontroli sobne temperature i vlažnosti i dovode zrak koji može disati u izolirano stanište - oni također uključuju osobne sustave koje bi astronaut nosio ili nosio dok su izvan održivog staništa.

Postoje ozbiljne posljedice na odluke donesene pod vodom. A ta ozbiljnost - kao i stres koji je prati - ključni je sastojak za testiranje na terenu, ne samo opreme, već i ljudi.

Misije NEEMO-a rade tako što osnivaju malu posadu sa zapovjednikom i dva profesionalna akvanauta, a zadužuju ih za različite vrste istraživačkih projekata. Postupci i "plan leta" vrlo su slični onima koji se koriste u svemirskim putovanjima. Sve su aktivnosti osmišljene kako bi sudionike izlagali rigorima svemirskih letova, bez g-sila na podizanju.

Oni također oblikuju slično strukturirana staništa.

Ni svemirski brodovi i podmornice nisu različiti po obliku. Oboje često koriste cilindrični ili sferični trup koji pomaže obrtu da bolje upravlja svojom okolinom. "Okrugli oblici obično imaju niže profile povlačenja", kaže Andy Bowen, inženjer podmornice u Woods Hole Oceanographic Institutionu, što olakšava podvodnim plovilima da se kreću kroz vodu ili svemirsku letjelicu kako bi došli izvan Zemljine atmosfere.

Pokret je još jedan zajednički element između dva obrta. Podvodna plovila često su dizajnirana s potisnim mehanizmima koji omogućuju plovilu da se kreće u svim smjerovima. Svemirski brod manevrira gotovo jednako u svemiru. Struje u vodi simuliraju gravitaciju blizu planeta, mjeseca i drugih nebeskih objekata.

Ipak, postoje ograničenja koliko astronauti i inženjeri svemirskih brodova mogu učiti pod vodom; ta dva okruženja su, uostalom, bitno različita. "Svemirski brodovi se bave ekstremnim temperaturnim promjenama, od ekstremne topline do ekstremne hladnoće", kaže Todd. “Oni obično moraju biti lagani i kompaktni. Podmorje je radikalno drugačije. Želite biti teški - ne svjetlost - izdržati nevjerojatne promjene tlaka, pogotovo ako idete dublje i dublje. ”Zato su trupovi svemirskih letjelica uglavnom aluminijski, dok podvodni brodovi obično koriste čelik visokog tlaka.

U osnovi, NASA-ini trgovci lišavanjem i poteškoćama i, u tom smislu, traže najnevjerojatnije neugodnosti koje naš planet može ponuditi. Za sada, ocean pruža stalnu kapljicu poteškoća, ali buduće ekspedicije mogu zahtijevati podzemne analogne misije, ili misije lave, ili ledene misije. Simulacija mora biti temeljni dio procesa prije pokretanja. Ne možemo pripremiti astronaute za ono što ne znamo, ali im možemo pomoći da se pripreme da se nose s nepoznatim.