استفاده از AR و VR در ایستگاه فضایی بین المللی / از کنترل ربات ها تا رکاب زدن در فضا
به گزارش «نبض فناوری»، به نقل از ناسا؛ همه افراد حتی باتجربه‌ترین‌ها هم گاهی اوقات نیاز به کمک دارند. این کمک در ایستگاه فضایی بین المللی و برای فضانوردان از سوی دیگر خدمه، متخصصان روی زمین، واقعیت مجازی و واقعیت افزوده فراهم می‌شود.
اولین استفاده از AR در ایستگاه فضایی بین المللی با کمک عینک‌هایی با فناوری بالا به نام Sidekick پدید آمد. این عینک‌ها شمایلی سه بعدی از اجسام فیزیکی را به فضانوردان نشان می‌دهد و برای انجام وظایفشان نیز به آن‌ها کمک می‌کند و علاوه بر این قابلیت تله سمینار این عینک‌ها به فضانوردان امکان برقراری ارتباط از راه دور با مرکز کنترل و متخصصان حاضر در زمین را نیز می‌دهد.
در حال حاضر استفاده از این فناوری در همه جا در حال گسترش است که در ادامه ۹ کاربرد واقعیت مجازی در ایستگاه فضایی بین المللی آورده شده است:
کنترل ربات‌ها با واقعیت مجازی
تحقیقاتی به نام Pilote که توسط آژانس فضایی اروپا و مرکز ملی مطالعات فضایی فرانسه انجام شده است، عملکرد بازو‌های رباتیک و وسایل نقلیه فضایی از راه دور را می‌توان با استفاده از واقعیت مجازی کنترل کرد. نتایج این آزمایش‌ها می‌تواند ارگونومی رایانه‌های پیشرفته در ایستگاه فضایی را توسعه و بهبود ببخشد و به ماموریت‌های فضایی آینده در ماه و مریخ کمک کند.
این تحقیقات فناوری‌های موجود و جدید را مقایسه می‌کند، از جمله فناوری‌هایی که به تازگی برای هدایت و کنترل از راه دور بازوی رباتیک Canadarm2 و فضاپیمای Soyuz مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین این تحقیقات به بررسی عملکرد فضانوردان در زمین و در طی ماموریت‌های طولانی در فضا کمک می‌کند. در طرح‌های آزمایش شده براساس زمین از اصول ارگونومی استفاده می‌شود که با شرایط ریز جاذبه سازگار نیست، به همین دلیل آزمایش در فضا انجام می‌شود.
رکاب زدن در فضا
آزمایشی به نام Immersive Exercise انجام شده که تاثیر استفاده از عینک واقعیت مجازی در افزایش انگیزه فضانوردان برای انجام ورزش و ایجاد تجربه‌ای بهتر در ورزش روزانه را مورد بررسی قرار می‌دهد. اگر فضانوردان از این تجربه جدید راضی باشند، عینک واقعیت مجازی به عضوی ثابت برای جلسات ورزش تبدیل خواهد شد.
واقعیت افزوده به تعمیر و نگهداری تجهیزات فضایی کمک می‌کند
واقعیت افزوده در بازرسی و تعمیر تردمیل ایستگاه فضایی به فضانوردان کمک می‌کند. سوچی نوگوچی، فضانورد ژاپنی نخستین دور از این آزمایشات را در ماه آوریل انجام داد. در ماموریت‌های آینده، خدمه ایستگاه فضایی باید آمادگی انجام این وظایف را بدون کمک از طرف زمین داشته باشند، زیرا تاخیراتی در ارتباط آن‌ها با زمین وجود دارد.
راهنمایی‌های واقعیت افزوده به فضانوردان در تعمیر و نگهداری از فضاپیما‌های پیچیده کمک می‌کند و باعث کاهش زمان انجام این فعالیت‌ها می‌شود. برنامه‌های واقعیت افزوده شبیه به دستیار هوشمند کار می‌کنند و با مشاهده عملکرد فضانوردان به کمک دوربین، قدم‌های بعدی را پیشنهاد می‌دهند.
ارتقای تجهیزات فضایی
آزمایشگاه اتم سرد ناسا که اولین آزمایشگاه علوم کوانتومی در مدار زمین است، انجام آزمایش‌هایی برای بررسی رفتار و ویژگی‌های اتم برعهده دارد. اندازه این آزمایشگاه شبیه به یخچالی کوچک است و به گونه‌ای طراحی شده که می‌توان آن را در طول سفر از نظر سخت افزاری ارتقا داد. محققان این آزمایشگاه در ماه ژوئیه توانستند با کمک واقعیت افزوده فضانوردی را برای ارتقای تجهیزات هدایت کنند.
مگان مک‌آرتور، عینک واقعیت مجازی Microsoft HoloLens را به چشم زد و یک قطعه سخت افزاری را از آزمایشگاه اتم سرد خارج و با قطعه‌ای جدید جایگزین کرد. دوربینی کوچک در قسمت جلوی این عینک وجود دارد که به محققان آزمایشگاه اتم سرد کمک می‌کند آنچه مک‌آرتور می‌دید را ببینند. این در حالی است که معمولا برای دنبال کردن این فرآیند دوربین در پشت یا بالای سر فضانوردان قرار می‌گرفت و تصویری واضح ارائه نمی‌کرد. علاوه بر این محققان می‌توانستند متن‌های نوشتاری یا تصاویری را در میدان دید مک‌آرتور ایجاد کنند. برای مثال زمانی که این فضانورد به کابلی بزرگ نگاه می‌کرد، گروه محققان توانستند فلشی را برای مشخص کردن کابلی خاص روی عینک نمایان کنند.
سفر در زمان
فضانوردان باید بتوانند زمان و سرعت اجسامی که در محیط وجود دارند را به خوبی درک کنند تا بتوانند وظایفشان را انجام بدهند. تحقیقات نشان می‌دهد که درک ما از فضا و زمان باهم تداخل دارد و سرعت حرکات بدن می‌تواند روی درک ما از زمان تاثیر بگذارد. سایر مواردی که روی درک فرد از زمان اثرگذار است شامل اختلال در خواب، تغییر ریتم شبانه‌روزی و استرس باشد.
محققان در برنامه درک زمان، تغییراتی که در درک زمان در طول قرار گرفتن در معرض ریزگرانش و پس از آن به وجود می‌آید را بررسی می‌کنند. در این زمان فضانوردان عینک واقعیت مجازی را به چشم زده و به دستورالعمل‌ها گوش می‌دهند و از توپک متصل به رایانه برای پاسخ دادن استفاده می‌کنند. فضانوردان به صورت ماهانه در طول پرواز و پیش از رفتن به فضا و پس از بازگشت به زمین این آزمایش را تکرار می‌کنند.
تجربه حضور در فضا
تجربه حضور در ایستگاه فضایی بین المللی، مجموعه‌ای فیلم واقعیت مجازی است که در زمان‌های گوناگون و طی چند ماه بودن خدمه در فضا، انجام فعالیت‌های مختلف، انجام آزمایشات و پیاده روی‌های فضایی آن‌ها ثبت شده است. در این مجموعه فیلم، از دوربین ۳۶۰ درجه خاصی استفاده شده تا حس حضور در فضا را به مخاطبان القا کنند. این تجربه به درک بهتری از چالش‌های زندگی در فضا، کار، علم و رابطه بین فضانوردان برای مخاطبان کمک می‌کند.
کمک به گرفتن بهتر اجسام
انسان‌ها نحوه گرفتن اجسام روی زمین و در حضور جاذبه را فرا گرفته اند و ریزگرانش روی این فعالیت‌ها تاثیرگذار است. اکنون آژانس فضایی اروپا به بررسی سفر‌های فضایی بر نحوه گرفتن اجسام در مکانی بدون جاذبه پرداخته است. نتایج این آزمایش می‌تواند چالش‌هایی که هنگام جا جایی در سطوح مختلف گرانشی پیش روی فضانوردان است را مشخص کند. برای مثال در سفر‌های طولانی در فضا برای رسیدن به مریخ که گرانش آن یک سوم زمین است، این آزمایشات نتیجه بخش خواهد بود. تحقیقات جدید به ساخت کنترل از راه دور برای سفر‌های آینده فضایی کمک می‌کند.
کنترل حرکات در گرانش کم
انسان‌ها از چیز‌هایی که می‌بینند، احساس می‌کنند و می‌شنوند برای کنترل حرکات و موقعیت بدنشان و بررسی فاصله خودشان با سایر اجسام با یکدیگر ترکیب می‌کنند. محققان در تحقیقات VECTION، اثر ریزگرانش بر توانایی فضانوردان را بررسی کرده و می‌کنند. داده‌هایی که از این آزمایشات جمع شده در طول پرواز و پس از بازگشت به زمین به محققان برای نحوه سازگار شدن فضانوردان با اثر ریزگرانش کمک کرده و بهبودی آن‌ها را مورد مطالعه قرار می‌دهد.
سازگاری فضانوردان با ریزگرانش
زمانی که فرد می‌خواهد جسمی را بگیرد، مغزش حرکات دست را با داده‌های بینایی و شنوایی او هماهنگ می‌کند. آژانس فضایی اروپا طی تحقیقات جدید GRASP دنبال درک بهتر نقش گرانش در نحوه انجام فعالیت‌های این چنینی است و برای انجام این آزمایشات، فضانوردان از عینک واقعیت مجازی استفاده می‌کنند و همزمان در تلاش هستند تا اجسام مجازی را بگیرند.
گفتنی است که فضانوردان برای زندگی و ماندن در فضا باید از نظر جسمی با ریزگرانش سازگار باشند، محققان با درک هرچه بهتر نحوه این سازگاری می‌توانند به اکتشافات فضایی طولانی مدت در آینده و ماموریت‌هایی که لازم است خدمه مدت زیادی را خارج از جو زمین بمانند، کمک کنند.
منبع: باشگاه خبرنگاران
