Ismét a víz alá költözik a NASA

NEEMO, NASA, víz alatti kísérleti program
Az ESA űrhajósa, Tim Peake, a Cornell Egyetem tanára, Steven Squyres, az Aquarius Reef bázis főtechnikusa, James Talacek (bent) és az Aquarius Reef technikusa, Justin Brown (fekete búvárruhában), a JAXA űrhajósa, Kimiya Yui, valamint a NEEMO parancsnoka, Dottie Metcalf-Lindenburger
Vágólapra másolva!
Víz alatti környezetben modellezi a világűrben tapasztalt körülményeket a NASA nagyszabású kísérlete. A Jules Verne hősét idéző NEEMO program keretében már tizenhárom éve vizsgálják azokat az eszközöket és módszereket, amelyek segíthetik majd többek között a kisbolygók meglátogatását, vagy a Mars felé indított expedíciókat. Az idén két kutatócsoportot indítanak a program helyszínére, az Aquarius bázisra.
Vágólapra másolva!

Hogyan lehet földi vizsgálatokkal és tesztekkel közelebb jutni más égitestek megismeréséhez? Erről szólnak az úgynevezett analóg kísérleti programok, mint amilyen a NASA szélsőséges környezetet modellező kísérletsorozata, a NEEMO (NASA's Extreme Environment Mission Operations). A tengerfelszíni környezetben pontosan és viszonylag olcsón modellezhetők az olyan világűrben tapasztalt körülmények, mint az elzártság, a kellemetlen környezet, vagy az alacsony gravitáció. A NEEMO-ban részt vevő kutatók két-három hetet töltenek a Florida partjaitól nem messze található víz alatti Aquarius Reef Bázison.

A bázis

Jelenleg ez az egyetlen olyan víz alatti laboratórium, ahol kutatómunka folyik. A Florida Keys Nemzeti Tengeri Rezervátum mellett található 19 méterrel a vízfelszín alatt. Az egyedülálló vízalatti laboratóriumot elsődlegesen a korallzátonyok tanulmányozása céljából tervezték, azonban számos más kutatási célra – például súlytalansággal kapcsolatos problémák vizsgálatára – lehet használni.

Az Aquarius bázis belülről Forrás: NASA

Az Aquarius bázis három jól elkülöníthető részből áll: a bejutás az úgynevezett „vizes csarnokon” keresztül lehetséges, ennek padlója gyakorlatilag egy óceánfenékre nyíló medence. A kamrában tapasztalható nyomás megegyezik a víz nyomásával (2,6 atmoszféra). Ezt követi a beléptető helyiség, amely a bázis legkisebb kamrája, itt a dolgozók alkalmazkodhatnak a bázis belsejében fennálló nyomáshoz. A harmadik terem a központi rész, laboratóriummal, lakóterülettel és konyhával.

A bázis egyik nagy előnye, hogy a személyzetnek nem kell dekompressziós kamra a felszínre jutáshoz, ugyanis a központi részben a nyomás már 17 órával a felszínre indulás előtt elkezd csökkenni, így a lent dolgozók nem kapnak keszonbetegséget (ez a légembólia egyik fajtája, akkor következik be ha az ember nagyobb nyomású térből hirtelen kisebb nyomású helyre kerül).

Az Aquarius bázis kívülről Forrás: NASA

A mindössze 70 négyzetméteres bázison általában négy kutató és két technikus zsúfolódik össze a tíz-tizennégy napig tartó tudományos munka idején. A korallzátony közelsége miatt a bázis környékén lehetőség van tengerbiológiai kutatásokat végezni. Az Aquarius bázis el van látva a legfontosabb laboratóriumi kellékekkel, így egy-egy minta vizsgálatához nem kell visszatérni a felszínre.

A bázis környéke alkalmas szimulált űrséták végrehajtására. A szimuláció során az aquanauták (az Aquariuson dolgozó kutatókat sokszor így hívják) különböző felszínű terepeken haladhatnak keresztül és egészen 35 méteres mélységig merülhetnek. Mivel a víz ellenállása miatt a mozgás nehézkesebb, a levegőtartalékok pedig végesek, a „tengeri sétákat” az űrsétákhoz hasonló módon kell megtervezni.

Zsúfolt élettér és barátságtalan környezet

A NEEMO program 2001 óta folyik, ez alatt az időszak alatt összesen tizenhat küldetést sikerült a NASA-nak végrehajtania. A víz alatti missziók során különféle kommunikációs technikákat, felszereléseket teszteltek és lehetséges veszélyforrásokat elemeztek. Ezeken túl többek között vizsgálták még a robotok alkalmazásának lehetőségét a szélsőséges körülmények között végzett munkában, kipróbáltak mintavételi módszereket, tesztelték a távoli orvosi tanácsadás használatát és különböző biológiai vizsgálatokat végeztek. Mivel a víz alatti munkavégzés hasonlít a világűrben tapasztaltakra, ezért egyes műszerek és szerszámok alkalmazása ilyen módon tesztelhető.

Az ESA űrhajósa, Tim Peake, a Cornell Egyetem tanára, Steven Squyres, az Aquarius Reef bázis főtechnikusa, James Talacek (bent) és az Aquarius Reef technikusa, Justin Brown (fekete búvárruhában), a JAXA űrhajósa, Kimiya Yui, valamint a NEEMO parancsnoka, Dottie Metcalf-Lindenburger Forrás: Mark Widick

A bázis zsúfolt élettere, a barátságtalan környezet és az otthontól való távolság a víz alatt ugyanúgy próbára teszi a személyzet szervezetét, mintha a világűrben lennének, ezért a hosszú távú űrexpedíciók során tapasztalható egészségügyi hatások itt jól szimulálhatóak. Erre jó példa, hogy az aquanauták immunrendszere – hasonlóan az űrhajókon, vagy a Nemzetközi Űrállomáson (ISS) szolgálatot teljesítő űrhajósokhoz – hosszabb víz alatti küldetések során legyengül, így védtelenebbekké válnak a különféle vírusfertőzésekkel szemben.

A NEEMO víz alatti környezetének egyik nagy előnye, hogy különböző gravitációs körülmények szimulálhatóak. Ezt a felhajtóerő változtatásával lehet elérni úgy, hogy a búvárruhát levegővel töltik fel, vagy súlyokat adnak hozzá. A NEEMO kommunikációs hálózata lehetővé teszi az információcsere mesterséges időbeli késleltetését is. Ezzel a világűrben a nagy távolságok miatt fennálló kommunikációs késést kívánják modellezni.

Aszteroidákra tervezett küldetések

A legutóbbi két NEEMO küldetés alkalmával a NASA szakemberei a kisbolygókon történő munkavégzést kívánták szimulálni. A kisbolygón a rendkívül gyenge gravitációs tér nem elég erős ahhoz, hogy az asztronautát magához vonzza, ezért másfajta munkavégzésre és felszerelésre van szükséges, mint egy Holdra tervezett küldetés során. Az új módszerek és eszközök tesztelése céljából indították el 2011. október 20-án a NEEMO 15 küldetést. A programot végül idő előtt meg kellett szakítani a Rina hurrikán fenyegetése miatt, így az eredetileg 13 naposra tervezett misszió mindössze hat napig tartott.

A NEEMO 15-öt két hónapos vizsgálat előzte meg, amely során egy robot-tengeralattjáró (autonomous underwater vehicle, AUV) feltérképezte a bázis környékén elhelyezkedő korallzátonyt. A jármű adatait felhasználva a kutatók kijelölték a mintavételi helyeket és szimulált űrséták alkalmával begyűjtötték a vizsgálandó anyagot. A mintagyűjtés során az aquanautáknak horgonyok segítségével rögzíteniük kellett magukat a felszínhez, így szimulálva azokat a körülményeket, amelyek a világűrben és az aszteroidákon várni fogják az űrhajósokat. A küldetésnek egy egyfős személyzet által vezérelt minitengeralattjáró (DeepWorker) is része volt.

Mike Gernhardt (NASA) a DeepWater minitengeralattjáróval a NEEMO 15 küldetés alatt Forrás: NASA

A NEEMO 16-ot 2012. június 11-én indították el és tulajdonképpen a NEEMO 15 során megkezdett vizsgálatokat folytatta tovább egészen 2012. június 22-ig. A küldetés az aszteroidákra indított expedíciók három területére koncentrált: az aquanauták vizsgálták hogy hogyan kezelhetők a kommunikációban fellépő késések, hány fős legénységet érdemes alkalmazni az expedíciók során és milyen módszerekkel lehet hozzákapcsolódni egy kisbolygóhoz.

Ezek az új küldetések

A NEEMO 16-ot követő hosszabb szünet után a NASA úgy döntött, hogy idén visszatér a víz alatti bázisra két újabb küldetés erejéig. A kilenc napon át tartó NEEMO 18 július 21-én indul. Az új misszió elsősorban egészségügyi szempontokat fog tanulmányozni, így vizsgálni fogják többek között a négy főből álló legénység viselkedését, teljesítményét és a lehetséges egészségügyi problémákat.

A NEEMO 19 szintén négyfős küldetés lesz, ami szeptember 7-én fog indulni és hét napig tart majd. A küldetés során telementorálási műveleteket fognak kiértékelni az Európai Űrügynökség számára. Telementorálásnak hívják, amikor az asztronautának távolról, videón vagy hangkapcsolattal továbbítja a parancsot a felettese.

A fent említetteken kívül mindkét küldetés során lesznek szimulált űrséták és mérnöki vizsgálatok, amelyek során a már létező technológikat és kiképzési módszereket lehet tökéletesíteni. A kísérleteket különböző gravitációs körülmények között fogják elvégezni, így az aszteroidáknak, a Mars holdjainak és magának a Marsnak a gravitációs mezője is külön-külön szimulálható lesz.

A küldetések során olyan eszközöket is meg fognak vizsgálni, amelyeknek a segítségével az űrhajósok könnyen fel tudnak készülni a szolgálatteljesítés alatti váratlan helyzetekre. Ilyen eszköz például az úgynevezett intuitív (élményszerű felismerésen alapuló) eljárás. Az intuitív eljárás során szöveges, képes és videós üzenetek kombinációjával fogják megtanítani a legénységet olyan feladatok végrehajtására, amelyekre előzetesen nem kaptak felkészítést. Az elsődleges szempont az lesz, hogy az új tudnivalókat mindenki a lehető leggyorsabban elsajátítsa.