Pikka aega kosmoses elamine ja töötamine on raske töö. Kaalutu mõju ei nõua mitte ainult füüsilist koormat, vaid ka kosmoseradade läbiviimine on iseenesest väljakutse. Kosmoseteel võivad astronaudid hajuda, segaduses ja iivelduseks muutuda, mis raskendab koju jõudmist. Ja kuigi kosmoseala on läbi viidud aastakümneid, on see eriti oluline rahvusvahelise kosmosejaama (ISS) pardal.
Seetõttu kavandab Massachusettsis asuv mittetulunduslik teadus- ja arendusettevõte Charles Starki Draperi laboratoorium (teise nimega Draper Inc.) NASA toetusel uue kosmoseülikonna. Lisaks güroskoopidele, autonoomsetele süsteemidele ja muule tipptasemel tehnoloogiale on sellel järgmise põlvkonna kosmoseülikonnal nupp „Võtke mind koju“, mis eemaldab kosmoseteedelt palju segadust ja arvamist.
Kosmoserajad, mida muidu tuntakse ka kui „lisaveokitaarset tegevust” (EVA), on kosmosereiside ja kosmoseuuringute lahutamatu osa. ISSi pardal kestavad kosmoseteed tavaliselt viis kuni kaheksa tundi, sõltuvalt tehtava töö iseloomust. Kosmoseteekonna ajal kasutavad astronaudid lõastadena jaamu fikseerituna lõastadena ja hoiavad oma tööriistu ujuva eest.
Veel üks turvaelement, mis mängu tuleb, on EVA Rescue (SAFER) lihtsustatud abivahend - seade, mida astronaudid kannavad nagu seljakotti. See seade tugineb väikese juhtkangi abil juhitavatele reaktiivmootoritele, mis võimaldavad astronautidel ruumis ringi liikuda, kui nad jäävad lõastamata ja ujuvad eemale. Seda seadet kasutati laialdaselt ISSi ehitamise ajal, mis hõlmas üle 150 kosmosetee.
Kuid isegi siis, kui SAFER on sisse lülitatud, pole astronaudil keeruline orienteeruda ja EVA ajal desorienteeruda ja laagrid kaotada. Või nagu Draperi insener Kevin Duda Draperi pressiavalduses märkis: "Ilma kosmoselaevale tagasitulekukindla viisita on astronaudil oht halvimal juhul: kosmosesse kaduda." Kosmosesüsteemide insenerina on Duda mõnda aega uurinud astronaute ja nende elupaika rahvusvahelise kosmosejaama pardal.
Tema ja ta kolleegid esitasid hiljuti tehnoloogiale patendi, mida nad nimetavad „abistavaks ekstravehikulaarse tegevuse isetagastamise süsteemiks”. Nagu nad kirjeldasid kontseptsiooni patendis:
„Süsteem hindab meeskonnaliikme navigatsiooni olekut fikseeritud asukoha suhtes, näiteks kaasasoleval kosmoseaparaadil, ja arvutab juhtimistrajektoori meeskonnaliikme sellesse fikseeritud asukohta naasmiseks. Juhtimistrajektoori arvutamisel võib süsteem arvestada ohutus- ja liikumisvajadustega. ”
Ühes konfiguratsioonis juhib süsteem meeskonnaliikme SAFER-pakki ja järgib ettenähtud trajektoori tagasi koju määratud kohta. Teises osas pakub süsteem visuaalsete, kuulmis- või kombatavate näpunäidete kujul juhiseid, et meeskonnaliige suunata tagasi alguspunkti. Meeskonnaliige saab süsteemi ise aktiveerida, kuid ka kaughaldur saab selle vajaduse korral sisse lülitada.
Draperi kosmosesüsteemide direktori Séamus Tuohy sõnul on seda tüüpi koju naasmise tehnoloogia kosmosetehnika tehnoloogia edasiminek, mis on juba ammu läbi teinud. “Praegusel kosmoseülikonnal puudub automaatne navigeerimislahendus - see on puhtalt manuaalne - ja see võib hädaolukorras meie astronautidele väljakutse pakkuda, “ütles ta.
Selline süsteem seab silmitsi mitme väljakutsega, millest vähemalt üks osa on seotud globaalsete positsioneerimissüsteemidega (GPS), mida kosmoses lihtsalt pole. Süsteem peab arvutama ka optimaalse tagasitee trajektoori, mis arvestaks aja, hapniku tarbimise, ohutuse ja kliirensiga. Lõpuks peab see suutma suunata hajameelse (või isegi teadvuseta astronaudi) tõhusalt tagasi nende õhulukku. Nagu Duda selgitas:
“Astronautidele ruumis suuna- ja orientatsioonitunnetuse andmine on väljakutse, kuna puudub gravitatsioon ja lihtne viis kindlaks teha, milline tee on üles ja alla. Meie tehnoloogia parandab missiooni edu kosmoses, hoides meeskonna turvalisena. ”
Duda ja tema kolleegide jaoks on lahendus varustada tulevased kosmoseülikonnad anduritega, mis võimaldavad jälgida kandja liikumist, kiirendust ja suhtelist asendit fikseeritud objekti suhtes. Patendi kohaselt oleks see tõenäoliselt kaasnev orbiidil liikuv kosmoselaev. Navigeerimis-, juhtimis- ja juhtimismoodulid programmeeritakse ka mitmesuguste stsenaariumide jaoks, alates GPS-ist kuni nägemispõhise navigatsiooni või tähejälgimiseni.
Draper on süsteemi jaoks välja töötanud ka patenteeritud tarkvara, mis sulatab kokku nägemispõhiste ja inertsiaalsete navigatsioonisüsteemide andmed. Süsteem saab kasu ka ettevõtte ulatuslikust tööst kantava tehnoloogia alal, millel on ka ulatuslikud ärirakendused. Arendades kosmosekleidid, mis võimaldavad kandjal saada rohkem andmeid oma ümbrusest, viivad nad efektiivse liitreaalsuse tehnoloogia kosmosesse.
Lisaks kosmoseuuringutele näeb ettevõte ette oma kodus navigatsioonisüsteemi rakendusi. Nende hulka kuuluvad esmareageerijad ja tuletõrjujad, kes peavad liikuma suitsuga täidetud ruumides, Maa poole langevad langevarjuhüppajad ja sukeldujad, kes võivad sügavas vees desorienteeruda. Sellest tehnoloogiast võiks kasu olla igas olukorras, kus elu ja surm võivad sõltuda eksimisest.
