Що підводні місця існування навчають нас про космічний корабель і дослідження

Коли йдеться про розробку космічних апаратів і підготовку астронавтів до життя в нульовій гравітації, океан є найкращим випробувальним середовищем на цій стороні стратосфери. Одним з найбільш корисних подібностей між глибоким морем і глибоким космосом є зміна тяжіння. Гравітація не знижується під водою, але плавучість протидіє цьому, дозволяючи людям звикати до нових типів рухів і несподіваних напружень. Крім того, існує тиск, який сильно змінюється і розмір квартири, що не є. Це невисокі квартали під водою, тому #submersiblelife настільки актуальний для космічних агентств, що цікавляться довгостроковими наслідками ув'язнення.

"Всі ці тести свідчать про те, що дизайн космічних апаратів та іншого обладнання має бути", говорить Білл Тодд, воєначальник першої екстреної місії NASA (NEEMO) підводній лабораторії Водолію біля узбережжя Флориди.

За словами Тодда, найбільші уроки, які інженери космічних апаратів можуть взяти з підводних апаратів, стосуються систем життєзабезпечення. В обох випадках важливим є обтирання вуглекислим газом, має бути продовольство під рукою, а управління відходами є проблемою. Ці абстракції проявляються як фізичні подібності: інженери розробляють підводні та космічні системи з подібною електричною та електричною ефективністю, щоб витримувати перенесення.

Однією з переваг роботи в океані є зміна умов. "У товщі води ми можемо змінити рівень тяжкості", - пояснює Тодд. «Ми можемо піти від рівня місячної тяжкості, що становить близько 17% земної тяжкості. Або ми можемо перейти до марсіанської тяжкості, яка становить близько 38 відсотків земної сили. Або ми можемо піти на те, що ви можете відчути на астероїді або на Міжнародної космічної станції, яка є мікрогравітацією, або відсутністю гравітації.

Тим не менш, у всіх випадках метою є підтримка стабільного, підтримуючого інтер'єру приблизно в одній атмосфері тиску. Це є певно найбільш велике питання автомобіля дизайнери повинні боротися з. «Об'єднувальний елемент - це люди», - каже Боуен. "Астронавти вимагають більш-менш ті ж середовища, що і акванаути".

Однією з найважливіших завдань місій NEEMO є допомога в тестуванні та вдосконаленні систем життєзабезпечення, які б використовувалися в космосі. Це не лише ті, які допомагають контролювати температуру та вологість приміщення, а також доставляють дихаючий повітря до ізольованого середовища проживання - вони також включають особисті системи, які астронавт буде носити або носити, коли вони знаходяться поза стійким середовищем існування.

Є серйозні наслідки для рішень, прийнятих під водою. І ця серйозність - як і стрес, що його супроводжує - є найважливішим компонентом для тестування на місцях, а не просто обладнання, але людей.

Місії NEEMO працюють, створюючи невелику бригаду з командуючим і двома професійними акваанутами, і ставлять перед ними завдання з різних видів дослідницьких проектів. Процедури і «план польоту» дуже схожі на ті, що використовуються в космічних подорожах. Всі заходи спрямовані на те, щоб розкрити учасникам суворість космічних польотів, за винятком г-сил на підйомі.

Вони також розробляють подібно структуровані середовища існування.

Космічні апарати і підводні човни також не відрізняються за формою. Обидва вони використовують циліндричний або сферичний корпус, що допомагає судно краще орієнтуватися у відповідних середовищах. "Круглі форми, як правило, мають більш низькі профілі перетягування", говорить Енді Боуен, інженер-підводник в океанографічному закладі Woods Hole, що полегшує пересуванню підводного корабля через воду або космічний корабель, щоб вийти з атмосфери Землі.

Рух - це ще один спільний елемент між двома ремеслами. Підводні ремесла часто розробляються за допомогою механізмів тяги, які дозволяють суднам рухатися у всіх напрямках. Космічний апарат маневрував майже однаковою модою в просторі. Струми у воді імітують гравітацію поблизу планет, супутників і інших небесних об'єктів.

Тим не менш, існують обмеження щодо того, як багато астронавтів і інженерів космічних апаратів можуть навчитися під водою; два середовища, зрештою, принципово різні. "Космічні апарати мають справу з екстремальними змінами температури, від екстремальних тепла до дуже холодних", говорить Тодд. «Як правило, вони повинні бути легкими і компактними. Підводний кардинально відрізняється. Ви хочете бути важкими - не світлими - витримувати неймовірні зміни тиску, особливо коли ви йдете все глибше і глибше ». Тому човники космічних апаратів в основному алюмінієві, а підводні кораблі зазвичай використовують сталь високого тиску.

По суті, трафік НАСА в умовах позбавлення та труднощів і з цією метою шукає найбільш обурливих незручностей, які може запропонувати наша планета. Наразі океан забезпечує стійку крапельницю труднощів, але майбутні експедиції можуть вимагати підземних аналогічних місій, або місій лави, або місій леду. Симуляція повинна бути основною частиною процесу перед запуском. Ми не можемо підготувати астронавтів до того, про що ми не знаємо, але ми можемо допомогти їм підготуватися до невідомого.