Какви подводни хабитати ни преподават за космически кораби и проучване

Когато става въпрос за проектиране на космически кораби и подготовка на астронавтите за живот в нулева гравитация, океанът е най-добрата тестова среда от тази страна на стратосферата. Едно от най-полезните прилики между дълбокото и дълбокото пространство е модифицираната гравитация. Гравитацията не намалява под водата, но плаваемостта го противодейства, позволявайки на хората да свикнат с нови типове движения и неочаквани напрежения. Също така има натиск, който е силно променлив и размерът на жилищата, което не е така. Тя е под водата, поради което #submersiblelife е толкова важен за космическите агенции, които са любопитни за дългосрочните последици от затварянето.

"Всички тези тестове информират за това, което трябва да бъде проектирането на космически кораби и друго оборудване", казва Бил Тод, командирът на първата мисия на НАСА (NEEMO) към подводната лаборатория на Водолей край бреговете на Флорида.

Според Тод, най-големите уроци, които инженерите на кораби могат да вземат от подводни превозни средства, са системите за поддържане на живота. И в двата случая пречистването на въглеродния диоксид е от решаващо значение, трябва да има храна на ръка и управлението на отпадъците е проблем. Тези абстракции се проявяват като физически сходства: инженерите проектират подводни и космически системи с подобна електрическа и електрическа ефективност, за да издържат на условията на смяна.

Едно от предимствата на работата в океана е, че условията се променят. „В водния стълб можем да променим нивото на гравитацията”, обяснява Тод. „Можем да преминем от ниво на лунна гравитация, което е около 17% от гравитацията на Земята. Или можем да отидем до марсианска гравитация, която е около 38% от земната гравитация. Или бихме могли да отидем до това, което може да изпитате на астероид или на Международната космическа станция, която е микрогравитация или липсата на гравитация."

Все пак във всички случаи целта е да се поддържа стабилен, поддържащ интериор при приблизително една атмосфера на натиск. Това е може би най-големият проблем, с който трябва да се борят дизайнерите. „Обединяващият елемент е хората“, казва Боуен. "Астронавтите се нуждаят от повече или по-малко същата среда, отколкото една акваанаута."

Една от големите цели на мисиите на NEEMO е да помогне да се изпробват и подобрят системите за поддържане на живота, които ще се използват в космоса. Те не са само тези, които помагат да се контролира температурата и влажността на помещението и да доставят дишащ въздух до изолирано местообитание - те включват и лични системи, които астронавтът би носел или носел, докато те са извън устойчивото местообитание.

Има сериозни последици за решенията, взети под водата. И тази сериозност - както и стреса, който го придружава - е критична съставка за тестване на терен не само за оборудване, но и за човешки същества.

Мисиите на NEEMO работят, като създават малък екипаж с командир и два професионални акваанаута и им възлагат различни изследователски проекти. Процедурите и „полетният план“ са много сходни с тези, използвани в космическите пътувания. Всички дейности са предназначени да изложат участниците на строгостта на космическия полет, като се изключат силите на G на излитане.

Те също така проектират подобно структурирани местообитания.

Космически кораби и подводници също не се различават по форма. И двете често използват цилиндричен или сферичен корпус, който помага на занаята да се ориентира по-добре в съответните им среди. "Кръглите форми имат тенденция към по-ниски профили на плъзгане", казва Анди Боуен, инженер в океанската институция Уудс Хоул, което улеснява движението на подводни кораби през вода или космически кораб, за да се измъкне от атмосферата на Земята.

Движението е друг общ елемент между двата занаята. Подводните плавателни съдове често са проектирани с механизми, които позволяват на плавателния съд да се движи във всички посоки. Космически кораб маневрира почти по същия начин в космоса. Течения във вода симулират гравитацията в близост до планети, луни и други небесни обекти.

Все пак, има ограничения за това колко астронавти и инженери от космическите апарати могат да научат под водата; В края на краищата двете среди са коренно различни. "Космическият кораб се справя с екстремни температурни промени, от екстремни топлини до изключително студени", казва Тод. „Те обикновено трябва да са леки и компактни. Подводният океан е коренно различен. Искаш да си тежък - не светлинен - ​​да издържаш на невероятни промени в налягането, особено когато навлизаш по-дълбоко и по-дълбоко. ”Ето защо корпусите на космическите кораби са предимно алуминиеви, докато подводните плавателни съдове обикновено използват стомана под високо налягане.

По принцип, трафикът на НАСА в лишения и трудности и за тази цел търси най-скандалните неудобства, които нашата планета може да предложи. Засега океанът осигурява непрекъснато изтичане на трудности, но бъдещите експедиции могат да изискват подземни аналогови мисии или мисии на лава или мисии на лед. Симулацията трябва да бъде основна част от процеса преди старта. Не можем да подготвим астронавтите за това, за което не знаем, но можем да им помогнем да се подготвят да се справят с неизвестното.