Подготовка космонавтов - Astronaut training

Подготовка космонавтов описывает сложный процесс подготовки космонавты в регионах по всему миру для своих космических миссий до, во время и после полета, включая медицинские тесты,[1] физическое обучение,[2] внекорабельная деятельность (EVA) обучение, процедурное обучение, реабилитационный процесс,[3] а также обучение экспериментам, которые они будут проводить во время пребывания в космосе.

Были интегрированы средства виртуальной и физической подготовки, чтобы познакомить космонавтов с условиями, с которыми они будут встречаться на всех этапах полета, и подготовить космонавтов к условиям микрогравитации.[4] Во время обучения необходимо уделять особое внимание обеспечению безопасной и успешной миссии, поэтому Астронавты Аполлона прошел подготовку для полевых геологических работ на Лунная поверхность и почему проводятся исследования передового опыта для будущих расширенных миссий, таких как поездка на Марс.

Цель обучения

Поток обучения

Отбор и подготовка космонавтов - интегрированные процессы, обеспечивающие квалификацию членов экипажа для космических полетов.[5] Обучение подразделяется на пять целей для обучения космонавтов по общим и конкретным аспектам: базовая подготовка, повышение квалификации, подготовка для конкретной миссии, подготовка на борту и обучение поддержанию квалификации.[6] Стажеры должны изучать медицину, язык, робототехнику и пилотирование, проектирование космических систем, организацию космических систем и акронимы в аэрокосмическая техника во время базового обучения. Хотя от 60% до 80% космонавтов будут испытывать космическую болезнь движения, включая бледность, холодное потоотделение, рвоту и анорексию,[7] 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 их назначенных позиций в космической миссии. Для прохождения специальной подготовки для конкретной миссии обычно требуется 18 месяцев. Космический шатл и Международная космическая станция экипажи.[6] 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.[6]

Запуск и посадка

Последствия запуска и посадки оказывают различное воздействие на космонавтов, наиболее значительными из которых являются: космическая болезнь движения,[8] ортостатическая непереносимость, и сердечно-сосудистые события.

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

  • Легкая: от одного до нескольких временных симптомов, без воздействия на работу
  • Умеренный: несколько симптомов постоянного характера, минимальное влияние на работу
  • Тяжелая: несколько симптомов постоянного характера, существенно влияют на производительность.

Около трех четвертей космонавтов страдают космической болезнью движения, которая редко длится более двух дней. Существует риск послеполетной болезни движения, однако он значительный только после длительных космических полетов.

После полета, после воздействия микрогравитации, вестибулярный аппарат, расположенный во внутреннем ухе, нарушается из-за невосприимчивости к действию микрогравитации. отолиты которые представляют собой 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 на трех этапах космического полета. Их можно разделить на:

  • Ранее существовавшие сердечно-сосудистые заболевания: обычно это выбранный во время отбора космонавта, но если они присутствуют у космонавта, они могут ухудшиться в ходе космического полета.
  • Сердечно-сосудистые события и изменения, происходящие во время космического полета: они вызваны сдвигом и перераспределением жидкостей организма, нарушениями сердечного ритма и снижением максимальной переносимости физической нагрузки в условиях микрогравитации. Эти эффекты могут потенциально привести к серьезной потере работоспособности экипажа при возвращении в гравитационную среду и, таким образом, невозможности покинуть космический корабль без посторонней помощи.
  • Ортостатическая непереносимость, приводящая к обморокам при испытании на стойкость после полета.

На орбите

Дальнейшая информация: Влияние космического полета на организм человека

Астронавтов обучают подготовке к условиям запуска, а также к суровым условиям космоса. Это обучение направлено на подготовку экипажа к событиям, подпадающим под две широкие категории: события, связанные с эксплуатацией космического корабля (внутренние события), и события, связанные с космическая среда (внешние события)

Внутренний вид учебного макета 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, в том числе с двигательная установка космического корабля, тепловое управление космического корабля, и системы жизнеобеспечения. Помимо этого, космонавты проходят подготовку в орбитальная механика, научные эксперименты, наблюдение Земли, и астрономия. Это обучение особенно важно для миссий, когда космонавт столкнется с несколькими системами (например, на Международная космическая станция (МКС)). Тренировка проводится 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, астронавтам также необходимо будет пройти обучение, чтобы обеспечить успешное завершение своей миссии. Это могло быть в виде 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 экстремальных условиях космоса. Это включает адаптацию к микрогравитации (или невесомость ), изоляция, заключение и радиация. Сложности, связанные с жизнью и работой в условиях микрогравитации, включают: пространственная дезориентация, 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.[9] 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.[10] Таким образом, нынешняя и будущая подготовка должна включать системы и процессы защиты космонавтов от радиации.

Научные эксперименты

Научные эксперименты исторически были важным элементом пилотируемых космических полетов и находятся в центре внимания 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 астронавты были знакомы с назначенными им экспериментами, чтобы завершить их своевременно, с минимальным вмешательством с земли.

Для полетов на МКС каждый астронавт должен овладеть сотней 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 проверяться до, во время и после миссии, чтобы установить базовый уровень и определить, когда астронавт вернулся к исходному уровню.

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

Цель обучения виртуальной реальности

Тренинг в виртуальной реальности для космонавтов призван дать кандидатам в космонавты опыт обучения с эффектом присутствия. 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.[11] Системы обучения виртуальной реальности 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.[12] Когда цель состоит в том, чтобы действовать как инструмент практики, виртуальная реальность обычно исследуется в сочетании с робототехникой и дополнительным оборудованием для увеличения эффекта погружения или вовлечения обучаемого.[13]

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 базовую подготовку, чтобы получить как технические, так и социальные навыки. Есть 16 различных технических курсов:

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

AsCans сначала проходят базовое обучение, на котором они обучаются Союз, и системы МКС, безопасность полетов и операции, а также выживание на суше или в воде. Пилоты AsCans пройдут обучение на NASA Учебно-тренировочный Т-38. 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 (особенно в русский ).[14]

После завершения базового обучения кандидаты переходят на курс повышения квалификации НАСА. AsCans обучаются на моделях в натуральную величину, чтобы понять, что они будут делать в космосе. Это было сделано как за счет использования Учебно-тренировочный самолет-челнок пока он был еще в рабочем состоянии, и делается с помощью имитационных макетов. Учебно-тренировочный самолет шаттла использовался исключительно командиром и пилотами-космонавтами для тренировок по посадке до выхода шаттла на пенсию, в то время как средства передовой системы моделирования используются всеми кандидатами, чтобы научиться работать и успешно выполнять свои задачи в космической среде. Тренажеры и учебные центры EVA помогают кандидатам лучше всего подготовиться к выполнению различных миссий. Особенно, вакуумные камеры, параболические полеты, и средства нейтральной плавучести (NBF) позволяют кандидатам акклиматизироваться к микрогравитация окружающая среда, особенно для EVA. Виртуальная реальность также все чаще используется как инструмент для погружения AsCans в космическую среду.[14][15]

Заключительный этап - интенсивное обучение. Он начинается примерно за три месяца до запуска и готовит кандидатов для выполнения поставленной задачи. Интегрированное моделирование для конкретных полетов предназначено для обеспечения динамического полигона для проверки правил полета и процедур полета. Итоговая интенсивная подготовка объединенного экипажа и авиадиспетчера проводится параллельно с планирование миссии. На этом этапе кандидаты пройдут оперативную подготовку для конкретных задач, а также получат опыт проведения назначенных им экспериментов. Также включена подготовка медицинского персонала для эффективного вмешательства с упреждающими и реактивными действиями в случае медицинских проблем.[14]

Чтобы получить статус космонавта, AsCan может занять до двух лет. Обычно тренировочный процесс дополняют различные учебные заведения, имеющиеся в НАСА:[16]

  • Установка для создания макетов космических аппаратов (SVMF): расположена в Космическом центре Джонсона в Хьюстоне, штат Техас. SVMF состоит из моделей аппаратов МКС, Ориона и других коммерческих программ в натуральную величину. Цель SVMF - предоставить астронавтам уникальный моделируемый опыт для ознакомления с их задачами на космических аппаратах. Возможные учебные проекты включают подготовку к чрезвычайным ситуациям, техническое обслуживание корабля на орбите и работу шлюзов. Объект также предоставляет астронавтам возможность общаться в режиме реального времени с наземной командой для поддержки миссии.[17]
  • KC-135 Stratotanker: KC-135 - самолет-дозаправщик, разработанный компанией 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 того, чтобы обеспечить людей и оборудование на борту около 20–25 секунд невесомости.[18]
  • Пол Precision Air-Bearing Floor (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.[17]
  • 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 космонавтам тренироваться по таким проектам, как техническое обслуживание, но за пределами космического корабля.[19]

Европа

Подготовкой космонавтов в Европе занимается Европейский центр астронавтов (EAC) со штаб-квартирой в Кёльн, Германия. Европейское обучение состоит из трех этапов: базового обучения, повышения квалификации и индивидуального повышения квалификации.

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

Для всех отобранных ЕКА 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 (в том числе инженерные, астродинамика, двигательная установка, орбитальная механика и т. д.) и научные (в том числе физиология человека, биология, наблюдение Земли и астрономия), чтобы убедиться, что все новые космонавты обладают необходимым базовым уровнем знаний. Обучение 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. Этот этап также включает в себя углубленные системные операции для всех космических кораблей, обслуживающих МКС (например, Союз, Прогресс, Автомобиль-автомат (Квадроцикл ), а также транспортная тележка H-II (HTV )), а также наземное управление и обучение пускового комплекса. На этом этапе обучения также уделяется внимание таким навыкам, как: роботизированные операции, рандеву и стыковка, Курсы русского языка, человеческое поведение и производительность, и, наконец, PADI курс подводного плавания с аквалангом на открытой воде. Этот курс подводного плавания обеспечивает базовую подготовку по выходу в открытый космос в NBF ЕКА перед тем, как перейти на более крупный учебный центр НАСА в Космический центр Линдона Б. Джонсона.

Расширенное обучение включает в себя более глубокое изучение ISS, в том числе обучение обслуживанию и эксплуатации всех систем. В это 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 в 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 различных уровня 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 назначенных миссий.

Россия

Территория Центра подготовки космонавтов имени Гагарина

Тренироваться для космонавты делится на три фазы: общая космическая подготовка, групповая подготовка и подготовка экипажа.[20] Общая космическая подготовка длится около двух лет и состоит из занятий, обучения выживанию и выпускного экзамена, который определяет, будет ли космонавт космонавтом-испытателем или космонавтом-исследователем. Следующий год посвящен групповым тренировкам, где космонавты специализируются на кораблях "Союз" или МКС, а также на профессиональных навыках. Заключительный этап, этап подготовки экипажа, длится полтора года и посвящен подробным процедурам эксплуатации транспортных средств, обучению МКС и английский язык.

Обучение в основном проходит в Центр 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 тренируются в США, Германии, Японии и других странах. Канада для специального обучения различным модулям ISS.

Япония

Японская программа пилотируемых космических полетов исторически была ориентирована на подготовку космонавтов к полетам на космических кораблях. Таким образом, обучение ранее проходило в Космическом центре НАСА имени Линдона Б. Джонсона, а затем следовало обучение астронавтов НАСА и других международных участников программы Space Shuttle.

Ракета H-II возле Космического центра Цукуба, где проходят тренировки космонавтов JAXA

С развитием отечественной учебной базы на Космический центр 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 космонавтов МКС с участием Модуль Кибо также будет проводиться в Космическом центре Цукуба.[21]

За продвинутым обучением следует индивидуальное обучение, которое, наряду с любым обучением Кибо, будет проводиться в Цукубе. Тренировка Кибо на выход в открытый космос проходит в системе испытаний в невесомой среде (WETS). WETS - это объект нейтральной плавучести, представляющий собой полномасштабный макет модуля Kibo на МКС.[22] Космический центр Цукуба также включает в себя медицинские учреждения для оценки пригодности кандидатов, изолирующую камеру для моделирования некоторых психических и эмоциональных стрессовых факторов длительного космического полета и гипобарическую камеру для обучения сценариям разрушения корпуса или отказов системы жизнеобеспечения, что приводит к снижению или потеря давления воздуха.[23]

Китай

Хотя официальная информация о процессе отбора Программа Шэньчжоу недоступен, известно, что кандидатов выбирает Китайское национальное космическое управление от китайских ВВС и должен быть в возрасте от 25 до 30 лет, иметь минимум 800 часов налета и иметь высшее образование. Кандидаты должны быть ростом от 160 до 172 см и весом от 50 до 70 кг.[24]

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 обширную подготовку по пилотированию Автомобиль Шэньчжоу в штатном и аварийном режимах. Третий и заключительный этап обучения - это подготовка для конкретной миссии, которая длится примерно 10 месяцев. На этом этапе обучения космонавты проходят обучение на высококлассном тренере в Шэньчжоу, а также в Центре нейтральной плавучести, расположенном в Центр астронавтов Китая (ACC), в Пекин. 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 подготовки космонавты проходят физическую подготовку, в том числе время в человеческой центрифуге, расположенной в РДЦ, и программу полетов в условиях микрогравитации, проводимую в России.[25]

Индия

Индийская программа полета человека в космос все еще ожидает официального утверждения. Ожидается, что после очистки миссия доставит двух индийцев на орбитальном корабле типа «Союз». низкая околоземная орбита. Подготовка этих космонавтов должна основываться на уроках, извлеченных из обучения только индийских Командир звена космонавтов Ракеш Шарма (Видеть Салют-7 1984 г. ) и в рамках международного сотрудничества Индии с НАСА и Роскосмосом. Это позволило бы Индии получить представление о своем богатом опыте пилотируемых космических полетов. Также существует вероятность того, что Индия может продолжить свою программу пилотируемых космических полетов индивидуально, что потребует от Индийской организации космических исследований (ISRO ) разработать собственную программу 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 радиационной регуляции, термоциклирования и центробежные для ускоренной тренировки.[26]

Будущее обучение

Суборбитальная подготовка космонавтов

Эквадорское гражданское космическое агентство (EXA)

В то время как первое поколение негосударственных космонавтов, 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. Эквадорские ВВС и Центр подготовки космонавтов имени Гагарина[27] разработал программу ASA / T (Advanced Suborbital Astronaut Training), которая длилась до 16 месяцев в период с 2005 по 2007 год и была сосредоточена на командных и исследовательских задачах во время коротких миссий с суборбитальными траекториями до 180 километров. В 2007 году по этой программе был выпущен один гражданин Эквадора,[28][29][30] то Эквадорское космическое агентство сделал звонок[31] для нового класса кандидатов на обучение ASA / T, в соответствии с EXA, они будут сосредоточены на аренде коммерческих суборбитальных аппаратов для выполнения пилотируемых космических исследований.[32]

Коммерческие космонавты

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

В перспективе появление коммерческого космического туризма потребует новых стандартов для участников полетов, которых в настоящее время не существует. Эти стандарты призваны гарантировать, что медицинские осмотры будут проводиться должным образом, чтобы обеспечить безопасные и успешные полеты. Этот процесс будет отличаться от такового для космонавтов космического агентства, потому что цель состоит не в том, чтобы летать лучше всех, а в том, чтобы обеспечить безопасный полет для пассажиров. Основными соображениями для этого типа путешествия будут:

  • Какого типа и степени обучения достаточно?
  • Кто будет квалифицировать космических туристов как пригодных для путешествий?
  • Как новые правила будут соответствовать существующим медицинским комиссиям?
  • Какие критерии отбора необходимо использовать, чтобы снизить опасность для космических туристов?

Медицинские правила для коммерческих космических полетов могут снизить риск коммерческих космических компаний, выбрав только тех, кто соответствует стандартным медицинским критериям, в отличие от того, чтобы позволить летать любому, кто может приобрести билет. Первое поколение коммерческих космических полетов, вероятно, будет суборбитальные траектории которые вызывают значительные изменения ускорения, вызывая сердечно-сосудистые и легочные проблемы. Из-за этого любые будущие медицинские критерии для участников коммерческих космических полетов должны быть сосредоточены конкретно на пагубных последствиях быстро меняющихся уровней гравитации и на том, какие люди будут способны терпеть это.

Биоастронавтика и исследования верхних слоев атмосферы проводятся кандидатами в ученые-космонавты проекта PoSSUM с 2015 года.[нужна цитата ] По состоянию на октябрь 2018 года программа привлекла участников из 37 разных стран и опубликовала исследования динамики мезосферы и возможностей человека в космических скафандрах, микрогравитации и условиях после посадки.

Текущее исследование фитнес-тренировок и стратегий для коммерческих космонавтов, проведенное Astrowright Spaceflight Consulting, первой коммерческой фирмой, предлагающей специальные фитнес-тренировки для космические туристы, предполагает, что обычных фитнес-тренировок недостаточно для обеспечения безопасного движения в микрогравитация и что следует подчеркнуть тренировку с использованием пониженных точек устойчивости.[33]

Длительные миссии на Луну или Марс

Астронавт во время тренировки в виртуальной реальности

Астронавтов для долгосрочных миссий, например, для Луна или же Марс - необходимо выполнять несколько задач и обязанностей, потому что в таких миссиях астронавты должны будут действовать в значительной степени автономно и должны будут обладать навыками во многих различных областях. Для таких миссий подготовка космонавтов, вероятно, будет включать в себя подготовку врачи, ученые, инженеры, техники, пилоты, и геологи. Кроме того, особое внимание будет уделено психологическим аспектам длительных миссий, когда экипаж в значительной степени изолирован.[34]

В настоящее время для шестимесячного полета на МКС требуется до пяти лет подготовки космонавтов. Ожидается, что этот уровень подготовки будет расширен для будущих миссий по исследованию космоса. Он также может включать аспекты обучения в полете. Не исключено, что в будущем МКС будет использоваться в качестве объекта для длительной подготовки космонавтов.

Мощным инструментом для обучения космонавтов станет постоянное использование аналоговых сред, в том числе NASA Extreme Environment Mission Operations (NOAA NEEMO ), Исследования пустынь и технологий НАСА (Пустынные КРЫСЫ ), Envihab (планируется), Группа исследования аналоговых полетов, Проект Хотон-Марс (HMP ) или даже МКС (в полете). Фактически, в NEEMO в общей сложности 15 астронавтов (известных как акванавты ) были подготовлены к будущим полетам на астероиды.[35] Использование виртуальной реальности также будет по-прежнему использоваться в качестве средства рентабельной подготовки космонавтов, особенно для таких операций, как деятельность на космических кораблях (EVA ).

Робонаут2 на борту МКС

Эти миссии не являются полностью независимыми без присутствия роботов. Это открывает новый путь к Взаимодействие человека и робота которое необходимо досконально понять и практиковать, чтобы установить гармоничные отношения между космонавтами и роботами. Эти роботы помогут астронавтам 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 роботами - это необходимость часа для длительных миссий.

Обучение также необходимо развивать в будущем. Высадки на Луну к человеческая миссия на Марс. Такие факторы, как динамика экипажа, размер экипажа и действия экипажа, играют решающую роль, поскольку эти миссии продлятся от одного года на Луне 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.[36] 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.[37] 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.[38]

Исследователи изучают, как можно отрегулировать существующие инструменты психического здоровья, чтобы помочь экипажу противостоять стрессам, которые будут возникать в изолированной замкнутой среде (ICE) во время длительных миссий.[39] Международная космическая станция использует систему управления поведенческими конфликтами, известную как Виртуальная космическая станция (VSS), чтобы минимизировать конфликты между членами экипажа и решать психологические проблемы.[40] В программе есть модули, посвященные управлению отношениями, стрессу и депрессии, которые помогают космонавту пройти сеанс виртуальной терапии в космосе.[39]

Тренировка космонавта в виртуальной реальности

История

Технологии виртуальной реальности впервые были выпущены в коммерческую эксплуатацию 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.[41] 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 космонавтов, а в оценке эффективности обучения с использованием виртуальной реальности по сравнению с подводной и другой установкой.[42]

За годы технологического развития в VR оборудование для VR Lab в НАСА также значительно улучшилось. Обновляются и материал, и разрешение дисплея:[41]

  • 1991: Жидкокристаллический дисплей (LCD) - 320x420
  • 1992: электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) - 1280x1024
  • 2005: Микроорганический светоизлучающий диод (микро-OLED) - 800x600
  • 2012: ЖК-дисплей - 1280x720
  • 2015: OLED - 1920x1080

Виртуальная реальность также использовалась в гораздо более широком диапазоне областей исследования космоса на протяжении всей истории обновления технологий. Новые приложения VR включают, но не ограничиваются:[43]

  • Планирование миссии
  • Совместное и интерактивное проектирование
  • Решение инженерных проблем
  • Моделирование данных
Astronauts Tom Marshburn, left, and Dave Wolf train for a spacewalk in the Integrated EVA-RMS Virtual Reality Simulator Facility at Johnson Space Center

Current virtual reality training

While the extravehicular activities (EVAs) training facility can simulate the space conditions, including pressure and lighting, the Микро-среда cannot be fully reconstructed in the Earth’s 1-G environment.[44] Виртуальная реальность is utilized during EVA training to increase the immersion of the training process. НАСА Космический центр Джонсона has facilities such as the Установка для создания макетов космических аппаратов (SVMF), Virtual Reality Laboratory (VRL), and Лаборатория нейтральной плавучести (NBL).

The SVMF uses the Partial Gravity Simulator (PGS) and air bearing floor (PABF) to simulate the zero-gravity and the effects of Законы движения Ньютона.[45] Similar training systems originated from the Apollo and Gemini training. Virtual reality enhances an astronaut’s senses during training modules like fluid quick disconnect operations, spacewalks, and the orbiter’s Система тепловой защиты Space Shuttle (TPS) repairs.[45]

NASA Virtual Reality Laboratory utilizes virtual reality to supplement the Упрощенная помощь для спасения EVA (SAFER) as simplified aid. The VR training offers a graphical 3-dimensional simulation of the International Space Station (ISS) with a headset, haptic feedback gloves, and motion tracker.[46] В 2018 году два Экспедиция 55 космонавты Ричард Р. Арнольд и Эндрю Дж. Фойстел, received virtual reality training and performed the 210th spacewalk.[47] The Virtual Reality Laboratory offers astronauts an immersive VR experience for spacewalks before launching into space. The training process combines a graphical rendering program that replicates the ISS and a device called the Charlotte Robot that allows astronauts to visually explore their surroundings while interacting with an object. The Charlotte robot is a simple device with a metal arm attached to the side that allows a user to interact with the device. The user wears haptic feedback gloves with force sensors that send signals to a central computer.[48] In response, the central computer maneuvers the device using a web of cables and calculates how it would act in space through physics.[49] While objects are weightless in space, an astronaut has to be familiar with an object's forces of inertia and understand how the object will respond to simple motions to avoid losing it in space.[48][50] Training can be completed individually or with a partner. This allows astronauts to learn how to interact with mass and moments of inertia in a microgravity environment.[49]

В Лаборатория нейтральной плавучести (NBL) has advantages in simulating a zero-gravity environment and reproducing the sensation of floating in space. The training method is achieved by constructing a low gravity environment through Maintaining the Natural buoyancy in one of the largest pools in the world. The NBL pool used to practice extravehicular activities or spacewalks is 62 meters (202 feet) long, 31 meters (102 feet) wide, and 12 meters (40 feet) deep,[16] with a capacity of 6.2 million gallons.[51] Underwater head-mounted display (U-HMD) virtual reality headset is used to provide visual information during the training with a frame rate of 60 fps and screen resolution of 1280 by 1440.[51] The underwater VR training system has a reduced training cost because of the accessibility of the VR applications, and astronauts need less time to complete the assigned practice task.

Despite the NASA training modules, commercial spaceflight training also uses virtual reality technology to improve their training systems. Boeing’s virtual reality team develops a training system for Боинг Старлайнер to train astronauts to transport between the Earth and the ISS. The VR training system can simulate high-speed situations and emergency scenarios, for instance, launching, entering the space, and landing at an unexpected location.[52]

Advantages of virtual reality training

Visual reorientation is a phenomenon that happens when the perception of an object changes because of the changing visual field and cues.[53] This illusion will alter the astronaut’s perception of the orienting force of gravity and then lose spatial direction. The astronauts must develop good spatial awareness and orientation to overcome visual reorientation. In the traditional disorientation training, for instance, the Центр подготовки космонавтов имени Ю.А. Гагарина trains the astronaut by simulating a microgravity environment through a centrifuge.[6] In contrast, VR training requires less gear, training the astronauts more economically.

Virtual reality training utilizes the mix-realistic interaction devices, such as cockpits in flight simulators can reduce the simulation sickness and increase user movement.[54] Compared to traditional training, VR training performs better to minimize the effects of space motion sickness and spatial disorientation. Astronauts who received VR training can perform the task 12% faster, with a 53% decrease in nausea symptoms.[12]

While VR is used in astronaut training on the ground, immersive technology also contributes to on-orbit training.[55] VR Шлем виртуальной реальности (HMD) can help the astronaut maintain physical well-being as part of proficiency maintenance training.[6][55] Moreover, VR systems are used to ensure the mental health of the crewmembers. The simulations of social scenarios can mitigate the stress and establish the connectedness under the isolated and confined environment (ICE).[55]

Virtual reality acclimates astronauts to environments in space such as the International Space Station before leaving earth. While astronauts can familiarize themselves with the ISS during training in the NBL, they are only able to see certain sections of the station. While it prepares astronauts for the tasks they are performing in space, it does not necessarily give them a full spatial understanding of the station’s layout. That’s where Virtual Reality plays an important role. The Virtual Reality Lab uses a system known as the Dynamic Onboard Ubiquitous Graphics program (DOUG) to model the ISS’s exterior including decals, fluid lines, and electrical lines, so that the crew can acclimate to their new environment.[48] The level of detail goes beyond the exterior of the station. When a user enters space, they see pure black until their pupil’s dilate and the sky fills with stars in an occurrence called the ‘blooming effect’.[56]

Disadvantages of virtual reality training

While virtual reality prepares astronauts for the unfamiliar tasks they will face in outer space, the training is unable to replicate the psychological and emotional stress that astronauts face on a daily basis. This is because virtual tasks do not hold the same repercussions as the real task and the technology does not produce strong psychological effects, like claustrophobia, that often occurs in enclosed environments.[57]

Stimulating a virtual microgravity environment can be costly due to additional equipment requirements. Unlike commercialized virtual reality, the equipment that NASA uses cannot be produced at a large scale because the systems require supplemental technology.[39] Several VR programs work in combination with the Neutral Buoyancy Lab or the Charlotte Robot in the Virtual Reality Lab which requires expensive facilities and does not eliminate the travel component that VR can minimize.[58] NASA’s Charlotte robot is restricted by cables that simulate the microgravity environment and the Virtual Reality Lab only has two machines in their possession.[48] This particular training system requires a virtual glovebox system (GVX) that has been incorporated into training at NASA and the EVA virtual system at the Astronaut Center of China.[59] Using sensors embedded in the fabric, the gloves can sense when the wearer decides to grasp an object or release it, but the technology needs to be further developed to integrate precise user movements into virtual programs.[49] These gloves have been reported to be uncomfortable and only capture limited movements.[57] Full-body motion sensors have also been incorporated into training and tend to be expensive but necessary in order to have effective tactile feedback in response to the astronauts movements. While virtual reality programs have been developed that do not require full-body sensors, the absence reduces the degree to which a user can interact with the virtual world.[57]

Будущее

The primary focus of future research of virtual reality technologies in space exploration is to develop a method of simulating a microgravity environment. Although it has been a goal since the beginning of VR being used in astronaut training, minor progress has been made. The current setup uses a bungee rope attached to a person’s feet, a swing attached to the body, and finally a head mounted VR display (HMD).[60][61] However, from participants in experiments that use this setup to simulate reduced gravity environments, they only experience the feel of moving around in space with the help of VR, but the experience does not resemble a real zero-gravity environment in outer space. Specifically, the pressure from the bungee rope and the swing because of the participants’ own weight creates an unreal and unpleasant feeling.[60] The current technology may be enough for the general public to experience what moving around in space is like, but it is still far from being formally used as an astronaut training tool.

These efforts of simulating micro-gravity serve a similar purpose of creating an increasingly immersive environment for astronaut training. In fact, this is a developing trend for the entire VR industry. The ultimate scene VR experience that we are imagining will eventually be marked by the elimination between the real and the virtual world.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Lewis, Robert (2017-12-08). "Medical Examination Requirements (MER) for Former Astronauts". НАСА. Получено 2020-08-01.
  2. ^ Kale, Sneha R; Master, Hiral S; Verma, Chhaya V; Shetye, Jaimala; Surkar, Swati; Mehta, Amita (2013). "Exercise Training for Astronauts". Indian Journal of Physiotherapy and Occupational Therapy. 7 (2): 82. Дои:10.5958/j.0973-5674.7.2.017. ISSN  0973-5666.
  3. ^ Oddsson, Lars IE; Karlsson, Robin; Konrad, Janusz; Ince, Serdar; Williams, Steve R; Zemkova, Erika (2007-07-10). "A rehabilitation tool for functional balance using altered gravity and virtual reality". Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation. 4: 25. Дои:10.1186/1743-0003-4-25. ISSN  1743-0003. ЧВК  1936992. PMID  17623080.
  4. ^ "NASA, Space Science, and Western Europe", NASA in the World, Palgrave Macmillan, 2013, Дои:10.1057/9781137340931.0010, ISBN  978-1-137-34093-1
  5. ^ Sgobba, Tommaso; Landon, Lauren B.; Marciacq, Jean-Bruno; Groen, Eric; Tikhonov, Nikolai; Torchia, Francesco (2018-01-01), Sgobba, Tommaso; Kanki, Barbara; Clervoy, Jean-François; Sandal, Gro Mjeldheim (eds.), "Chapter 16 - Selection and training", Space Safety and Human Performance, Butterworth-Heinemann, pp. 721–793, ISBN  978-0-08-101869-9, получено 2020-07-29
  6. ^ а б c d е Marciacq, Jean-Bruno; Bessone, Loredana (2009-01-01), Musgrave, Gary Eugene; Larsen, Axel (Skip) M.; Sgobba, Tommaso (eds.), "Chapter 25 - Crew Training Safety: An Integrated Process", Safety Design for Space Systems, Burlington: Butterworth-Heinemann, pp. 745–815, ISBN  978-0-7506-8580-1, получено 2020-07-29
  7. ^ Heer, Martina; Paloski, William H. (2006-10-30). "Space motion sickness: Incidence, etiology, and countermeasures". Autonomic Neuroscience: Basic and Clinical. 129 (1): 77–79. Дои:10.1016/j.autneu.2006.07.014. ISSN  1566-0702. PMID  16935570. S2CID  6520556.
  8. ^ Heer, Martina; Paloski, William H. (2006-10-30). "Space motion sickness: incidence, etiology, and countermeasures". Autonomic Neuroscience: Basic & Clinical. 129 (1–2): 77–79. Дои:10.1016/j.autneu.2006.07.014. ISSN  1566-0702. PMID  16935570. S2CID  6520556.
  9. ^ НАСА. Long Duration Psychology. [онлайн]. [Accessed 20 February 2012]. Available from World Wide Web: <https://history.nasa.gov/SP-4225/long-duration/long.htm >
  10. ^ DURANTE, M and FA CUCINOTTA. 2008. Heavy Ion Carcinogenesis and Human Space Exploration. Nature Rev Cancer, 2 May, pp.465-472.
  11. ^ Olbrich, Manuel; Graf, Holger; Keil, Jens; Gad, Rüdiger; Bamfaste, Steffen; Nicolini, Frank (2018). Chen, Jessie Y.C.; Fragomeni, Gino (eds.). "Virtual Reality Based Space Operations – A Study of ESA's Potential for VR Based Training and Simulation". Virtual, Augmented and Mixed Reality: Interaction, Navigation, Visualization, Embodiment, and Simulation. Конспект лекций по информатике. Чам: Издательство Springer International. 10909: 438–451. Дои:10.1007/978-3-319-91581-4_33. ISBN  978-3-319-91581-4.
  12. ^ а б Stroud, Kenneth J.; Harm, Deborah L.; Klaus, David M. (April 2005). "Preflight virtual reality training as a countermeasure for space motion sickness and disorientation". Авиация, космос и экологическая медицина. 76 (4): 352–356. ISSN  0095-6562. PMID  15828634.
  13. ^ Menon, Anil S.; Barnes, Bobby; Mills, Rose; Bruyns, Cynthia D.; Twombly, Alexander; Smith, Jeff; Montgomery, Kevin; Boyle, Richard (2003). Using registration, calibration, and robotics to build a more accurate virtual reality simulation for astronaut training and telemedicine. UNION Agency. С. 87–94. ISBN  978-80-903100-1-8.
  14. ^ а б c SEEDHOUSE, Erik. 2010. Prepare for Launch: The Astronaut Training Process. New York City, NY: Springer
  15. ^ НАСА. 2004. Astronauts in Training. [онлайн]. [Accessed 20 February 2012]. Available from World Wide Web: <http://www.nasa.gov/audience/forstudents/5-8/features/F_Astronauts_in_Training.html >
  16. ^ а б MSFC, Barry Logan. "NASA - Astronauts in Training". www.nasa.gov. Получено 2020-07-29.
  17. ^ а б "Space Vehicle Mockup Facility (SVMF)" (PDF). НАСА. FS-2013-05-011-JSC.
  18. ^ JSC, Terry McDonald-. "NASA - Zero-Gravity Plane on Final Flight". www.nasa.gov. Получено 2020-07-29.
  19. ^ "Sonny Carter Training Facility: The Neutral Buoyancy Laboratory" (PDF). НАСА. FS-2006-11-026-JSC.
  20. ^ http://suzymchale.com/ruspace/training.html
  21. ^ ДЖАКСА. 2011. Basic Training for International Space Station Astronaut Candidates. [онлайн]. [Accessed 25 February 2012]. Available from World Wide Web: <http://iss.jaxa.jp/astro/ascan/ascan01_e.html >
  22. ^ ДЖАКСА. 2012. Tsukuba Space Center Overview. [онлайн]. [Accessed 25 February 2012]. Available from World Wide Web: <http://www.jaxa.jp/about/centers/tksc/index_e.html >
  23. ^ ЕКА. 2008. Cercasi.astronauti. [онлайн]. [Accessed 20 February 2012]. Available from World Wide Web: <http://www.esa.int/esaKIDSit/SEMGY11YUFF_LifeinSpace_1.html >
  24. ^ SINO DEFENSE. 2011. Chinese Astronaut Corps. [онлайн]. [Accessed 25 February 2012]. Available from World Wide Web: <«Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2012-01-26. Получено 2012-02-26.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)>
  25. ^ MORRING, F. 2009. Astronaut Training. Aviation Week and Space Technology, pp.48-49.
  26. ^ http://www.planetary.org/blogs/guest-blogs/india-human-spaceflight-announcement.html
  27. ^ Ecuadorian Air Force Official document on ASA/T program.
  28. ^ Ecuadorian Air Force presented with ASA/T program completion brief. <http://www.exa.ec/bp8/ >
  29. ^ Ecuadorian Air Force presented with space program brief. <http://www.exa.ec/bp9/ >
  30. ^ IAF EXA entry: Ecuadorian Space Agency. [онлайн]. [Accessed October 1, 2015]. Available from World Wide Web: <http://www.iafastro.org/societes/ecuadorian-civilian-space-agency-exa/ >
  31. ^ EXA call for astronaut candidates. [онлайн]. [Accessed October 1, 2015]. <http://www.exa.ec/bp61/index.html >
  32. ^ Ecuadorian Space Program Manned Space Research - 61st International Astronautical Congress 2010 - HUMAN SPACE ENDEAVOURS SYMPOSIUM (B3)Overview Session (Present and Near-Term Human Space Flight Programs) (1). <https://www.academia.edu/771672/THE_ECUADORIAN_CIVILIAN_SPACE_PROGRAM_NEAR-FUTURE_MANNED_RESEARCH_MISSIONS_IN_A_LOW_COST_ENTRY_LEVEL_SPACE_PROGRAM >
  33. ^ MCGEE, B.W. и другие. 2012. A Qualitative Assessment of Preflight Fitness Training Strategies and Methods [online]. [Accessed 29 May 2013]. Available from World Wide Web: <http://www.boulder.swri.edu/NSRC2012/Site1//PDF/McGee-O.pdf >
  34. ^ Kelly, Scott (2017). Endurance: A Year in Space, a Lifetime of Discovery. With Margaret Lazarus Dean. Alfred A. Knopf, a division of Penguin Random House. п. 50. ISBN  9781524731595. Unlike the early days of spaceflight, when piloting skill was what mattered, twenty-first-century astronauts are chosen for our ability to perform a lot of different jobs and to get along well with others, especially in stressful and cramped circumstances for long periods of time.
  35. ^ MOSKOWITZ, Clara. 2011. Astronauts Set to Become Aquanauts for Undersea 'Asteroid' Mission. [онлайн]. [Accessed 26 February 2012]. Available from World Wide Web: <http://www.space.com/13007-nasa-astronauts-undersea-asteroid-mission.html >
  36. ^ Redd, Nola (14 November 2017). "How Long Does It Take to Get to Mars?". Space.com. Получено 2020-07-30.
  37. ^ Anderson, Allison; Mayer, Michael; Fellows, Abigail; Cowan, Devin; Hegel, Mark; Buckey, Jay (2017-06-01). "Relaxation with Immersive Natural Scenes Presented Using Virtual Reality". Аэрокосмическая медицина и деятельность человека. 88 (6): 520–526. Дои:10.3357/AMHP.4747.2017. PMID  28539139 - через Research Gate.
  38. ^ Wu, Peggy; Morie, Jacquelyn; Chance, Eric; Хейнс, Кип; Hamell, Joshua; Уолл, Питер; Ladwig, Jack; Ott, Tammy (2015-04-12). "Maintaining Psycho-Social Health on the Way to Mars and Back". Proceedings of the 2015 Virtual Reality International Conference on ZZZ - VRIC '15. С. 1–7. Дои:10.1145/2806173.2806174. ISBN  9781450333139. S2CID  18919540.
  39. ^ а б c Anderson, Allison P.; Fellows, Abigail M.; Binsted, Kim A.; Hegel, Mark T.; Buckey, Jay C. (November 2016). "Autonomous, Computer-Based Behavioral Health Countermeasure Evaluation at HI-SEAS Mars Analog". Аэрокосмическая медицина и деятельность человека. 87 (11): 912–920. Дои:10.3357/AMHP.4676.2016. PMID  27779949.
  40. ^ "Can Virtual Reality Help Astronauts Keep Their Cool?". Откройте для себя журнал. Получено 2020-07-31.
  41. ^ а б September 17, Erin Carson on; 2015 г. "NASA shows the world its 20-year virtual reality experiment to train astronauts: The inside story". TechRepublic. Получено 2020-07-29.CS1 maint: числовые имена: список авторов (связь)
  42. ^ Cater, John P.; Huffman, Stephen D. (1995-01-01). "Use of the Remote Access Virtual Environment Network (RAVEN) for Coordinated IVA—EVA Astronaut Training and Evaluation". Присутствие: удаленные операторы и виртуальные среды. 4 (2): 103–109. Дои:10.1162/pres.1995.4.2.103. PMID  11539288. S2CID  29308501.
  43. ^ A., Sternstein. "Astronauts to board virtual reality video game". Федеральная компьютерная неделя. 20: 58–59. ProQuest  218869004.
  44. ^ Thuot, Pierre J.; Harbaugh, Gregory J. (1995-07-01). "Extravehicular activity training and hardware design consideration". Acta Astronautica. Space Suit and EVA II: Physiology and Technology. 36 (1): 13–26. Bibcode:1995AcAau..36...13T. Дои:10.1016/0094-5765(95)00035-X. ISSN  0094-5765. PMID  11541312.
  45. ^ а б Moore, Sandra K.; Gast, Matthew A. (2010-10-01). "21st Century extravehicular activities: Synergizing past and present training methods for future spacewalking success". Acta Astronautica. 67 (7): 739–752. Bibcode:2010AcAau..67..739M. Дои:10.1016/j.actaastro.2010.06.016. ISSN  0094-5765.
  46. ^ "NASA is Using Virtual Reality to Train Astronauts". Unimersiv. 2016-04-11. Получено 2020-07-29.
  47. ^ "Virtual Reality Training and Global Robotics Work Before Spacewalk – Space Station". blogs.nasa.gov. Получено 2020-07-29.
  48. ^ а б c d "The NASA Playground That Takes Virtual Reality To a Whole New Level". Gizmodo. Получено 2020-07-31.
  49. ^ а б c "NASA is Using Virtual Reality to Train Astronauts". Unimersiv. 2016-04-11. Получено 2020-07-31.
  50. ^ Wang, Lan; Lin, Lingjie; Chang, Ying; Song, Da (2020-02-10). "Velocity Planning for Astronaut Virtual Training Robot with High-Order Dynamic Constraints". Роботика. 38 (12): 2121–2137. Дои:10.1017/S0263574719001863. ISSN  0263-5747.
  51. ^ а б Sinnott, Christian; Liu, James; Matera, Courtney; Halow, Savannah; Jones, Ann; Moroz, Matthew; Mulligan, Jeffrey; Crognale, Michael; Folmer, Eelke; MacNeilage, Paul (November 2019). "Underwater Virtual Reality System for Neutral Buoyancy Training: Development and Evaluation" (PDF). НАСА.
  52. ^ "Varjo & Boeing Starliner: A New Era in Astronaut Training". Varjo.com. Получено 2020-07-29.
  53. ^ Wilson, Christopher J.; Soranzo, Alessandro (2015-08-03). "The Use of Virtual Reality in Psychology: A Case Study in Visual Perception". Computational and Mathematical Methods in Medicine. 2015: 151702. Дои:10.1155/2015/151702. ЧВК  4538594. PMID  26339281. Получено 2020-07-31.
  54. ^ Rönkkö, Jukka; Markkanen, Jussi; Launonen, Raimo; Ferrino, Marinella; Gaia, Enrico; Basso, Valter; Patel, Harshada; D’Cruz, Mirabelle; Laukkanen, Seppo (2006-03-01). "Multimodal astronaut virtual training prototype". Международный журнал человеко-компьютерных исследований. Interaction with virtual environments. 64 (3): 182–191. Дои:10.1016/j.ijhcs.2005.08.004. ISSN  1071-5819.
  55. ^ а б c Salamon, Nick; Grimm, Jonathan M.; Horack, John M.; Newton, Elizabeth K. (2018-05-01). "Application of virtual reality for crew mental health in extended-duration space missions". Acta Astronautica. 146: 117–122. Bibcode:2018AcAau.146..117S. Дои:10.1016/j.actaastro.2018.02.034. ISSN  0094-5765.
  56. ^ "NASA trains astronauts with zero-G virtual reality". Engadget. Получено 2020-07-31.
  57. ^ а б c "Evaluation of Virtual and Hybrid Reality Systems for Astronaut Training - ProQuest". search.proquest.com. ProQuest  2418705802. Получено 2020-07-31.
  58. ^ Machkovech, Sam (2016-03-13). "Ars tests NASA's first Vive VR experiments: ISS, lunar rover simulators". Ars Technica. Получено 2020-07-31.
  59. ^ Qingchao, Xie; Jiangang, Chao (March 2017). "The Application of Leap Motion in Astronaut Virtual Training". Серия конференций IOP: Материаловедение и инженерия. 187 (1): 012015. Bibcode:2017MS&E..187a2015Q. Дои:10.1088/1757-899x/187/1/012015. ISSN  1757-8981.
  60. ^ а б Lindsey, Patrica F. "Development of microgravity, full body functional reach envelope using 3-D computer graphic models and virtual reality technology". NASA Technical Reports.
  61. ^ Tamaddon, Kiarash; Stiefs, Dirk (March 2017). "Embodied experiment of levitation in microgravity in a simulated virtual reality environment for science learning". 2017 IEEE Virtual Reality Workshop on K-12 Embodied Learning Through Virtual Augmented Reality (KELVAR): 1–5. Дои:10.1109/KELVAR.2017.7961560. ISBN  978-1-5386-1892-9. S2CID  24280241.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка