От най-ранните дни на космически тренировки НАСА е потопила астронавти под вода, за да симулира безтегловния опит от движение в микрогравитация. През 1966 г. например Бъз Олдрин практикува космически пътеки с макет на космически кораб Близнаци в голям басейн в Мериленд, за да се подготви за мисията Gemini 12. През 1983 г. астронавтите практикуват да се движат около пълномащабен модел на товарния отсек на космическата совалка, използвайки безтегловната тренировъчна база (WETF) на космическия център Джонсън. Успехът на подводното обучение в крайна сметка предизвика създаването на Неутралната плавателна лаборатория в Хюстън, най-голямото водно тяло в света, способно да побере модели на големи участъци от Международната космическа станция.
В началото на 2001 г. астронавтите тренират и изпитват оборудване в открития океан като част от програмата на НАСА за екстремна среда или NEEMO. Миналия месец екипаж от акванавти и астронавти се появи на бял свят, след като прекара девет дни в подводни местообитания, известни като базата на рифовете Водолей, разположени на 62 фута под повърхността на океана край бреговете на Кий Ларго, Флорида. Експедицията, NEEMO 23, беше последната от поредица от мисии, които използват дъното на Атлантическия океан като тестова площадка за възможни дълбоки космически технологии и процедури. С дължина само около 40 фута и ширина 20 фута, Водолеят, част от Международния университет във Флорида, също е идеален тест за изследване на физическите и психическите ефекти от живота и работата в затворени пространства.
Въпреки че програмата съществува от близо две десетилетия, това беше първата мисия на NEEMO, която имаше изследователски екип на всички жени НАСА. Членът на екипа на NEEMO Сисила Ари Д'Агостино, невробиолог от Университета в Южна Флорида, обяснява, че данните, събрани в хода на тази мисия, са от ключово значение за създаването на пълна картина за това как могат да се държат всички космонавти в космоса, особено от минали екипажи на NEEMO бяха предимно мъже.
„Важно е да събираме данни и за двата пола“, казва Ари Д’Агостино. „Ако има разлика, трябва да измислим как да управляваме това. Ако няма, трябва да знаем и това. "
Двама членове на екипа NEEMO 23 подготвят оборудване за измерване на метаболизма на гъбите. (Karl Shreeves) Ари Д'Агостино се присъедини от акванаута Ширли Помпони, морски биолог от Океанографския институт на Харбърския клон на Атлантическия университет във Флорида, и кандидатът за астронавт от НАСА Джесика Уоткинс. Екипът беше ръководен от италианския астронавт Саманта Кристофорети, който прекара 200 дни в космоса през 2014 и 2015 г. - рекорден космически полет за европеец.
Неастронавтите от групата са избрани за техния водолазен опит и за провеждане на собствени изследвания. Ari D'Agostino изучава физиологичните ефекти на гмуркането, например какво се случва, когато водолазите вдишват кислород в среда с високо налягане. По време на експедицията тя също изучава груповата динамика и как поведението се променя при физически и психически стрес. Помпони, от друга страна, изучава морските гъби и тества нов ръчен инструмент за вземане на проби, който може да има потенциални приложения в космоса, като вземане на проби от планетни скали и утайки.
Докато предишните мисии на NEEMO бяха фокусирани върху симулиране на дейности на повърхността на астероид, NEEMO 23 тестваше ново оборудване и работни протоколи за Международната космическа станция и бъдещите космически мисии на Луната и Марс.
В един обикновен ден половината от членовете на екипажа прекарват до пет часа извън екипировката за изпитване на съдове и събират проби, докато тези на закрито отговарят за ръководството на работата и общуването с контрола на мисията. „Понякога бих общувал едновременно с четирима различни хора“, казва Помпони. "Бих общувал с водолазите, с научните комуникации, с контрола на мисията и с някого в местообитанието."
Вътре във Водолей Помпони инструктира водолазите отвън как да използват изследователското си оборудване за събиране на проби от гъба и измерване на метаболитната им активност. Този метод служи като аналог за бъдещи мисии до Марс, където астронавтът може да бъде натоварен със задачата да използва специализирани инструменти, проектирани от някой друг.
„Преди малко имаше тренировки на сушата, но не много“, казва Помпони. "Но в космоса, когато те изследват, астронавтите, които са там, не са непременно тези, които знаят как да използват тези инструменти."
Акванавтите и астронавтите трябва да се натискат срещу течението, за да транспортират предавките си между работни площадки на почти 80 фута дълбочина. (Csilla Ari D'Agostino) На шестдесет и два фута под повърхността, екипът се сблъска и с логистични проблеми: Устройствата се мъчеха да се свържат с интернет, изрязани микрофони и шлемовете на шлемовете се отпуснаха, наред с други злополуки. За всеки от тези сценарии екипът трябваше сам да намери поправка на проблема. Помпони казва, че опитът й в общуването с водолази за експлоатация и отстраняване на неизправности с нейното оборудване илюстрира значението на това да има човек с научен опит като част от екипажа, а не само под контрол на мисията.
„[Ако] сте на Марс и изпратите съобщение обратно за контрола на мисията, ще отнеме 20 минути, за да стигнете [там], а след това още 20 минути, за да върнете отговора“, казва Помпони. „Така поне имаш 40 минути закъснение. Тази мисия беше специално създадена, за да помисли за предоставяне на възможност на астронавтите да отстраняват проблеми и ... да вземат решения самостоятелно, които бяха свързани с процедурите или инструментите, които работехме. "
Членовете на екипа в местообитанието също оцениха инструменти като сканиращ електронен микроскоп (SEM), който тази година е предназначен за Международната космическа станция. "Това е като миниатюрна версия на SEM", казва Ари Д'Агостино. „Това е абсолютно невероятно, защото обикновено ще ви трябва почти половина стая, а това беше като размерите на кафемашина.“ Екипът използва SEM, за да изобрази проби като гъби на Помпони и тъй като налягането вътре във Водолея е 2, 5 пъти по-високо от че на повърхността акванавтите и астронавтите също могат да докладват как микроскопът е действал в екстремна среда.
Извън Водолея на морското дъно, членовете на екипа изпробваха редица нови устройства за възможно използване в космоса. Тестваха ново парче медицинско оборудване, носилка за луна, наречена Монтажна система за лунна евакуация (LESA), която помага за повдигане и транспортиране на недееспособен астронавт - обезсърчаваща задача без механична помощ, като се има предвид, че водните скафандри включват 32-килограмова каска, пъпна линия и тежест от 10 до 20 килограма, за да се предотврати плаването на акванавтите на повърхността. В космоса еднакво обемиста екипировка на астронавта и липсата на гравитация биха затруднили тази задача също толкова трудно, като подчертава предимствата на тестването на тези нови дизайни под вода, преди да ги изпрати на друга планета.
За да прецени как условията на живот се отразяват на умствената им способност, екипажът провежда ежедневни упражнения като симулация на лунен полет, която тества способността им за многозадачност, като изисква от тях едновременно кацане на превозното средство, четене на входящи съобщения и извикване на показатели като надморска височина.
Samantha Cristoforetti и Csilla Ari D'Agostino работят върху 3D-отпечатан панел за местообитания, който се използва като строителен материал за лунните или марсианските местообитания. (Csilla Ari D'Agostino) Част от изследванията на Ари Д'Агостино включваше проучване как групата се държи като цяло. Докато някои екипи могат да се разпаднат под психически и физически натиск, екипажът на NEEMO 23 си сътрудничи безпроблемно.
„Очевидно имаше много стресиращи моменти, когато всички бяха много натоварени, местообитанието беше много малко и не можахме да се измъкнем един от друг“, казва Ари Д'Агостино. „Наистина трябваше да знаем кога някой има нужда от помощ, кога някой трябва да пристъпи и кога някой трябва да отстъпи. Това беше много, много добър микс от личности и много се забавлявахме. ”
Сега отново над морското равнище екипът се разпръсна и ще прекара следващите седмици в анализиране на своите данни и евентуално отчитане на резултатите. Ари Д'Агостино се надява, че може да допринесе за бъдещи мисии на NEEMO като част от екипа за подкрепа.
„Смеехме се малко с приятели на астронавтите, че имахме следродилна депресия сега, когато това голямо нещо свърши, и просто се опитвахме да разсъждаваме“, казва тя. „Мисля, че ни трябваше малко време, за да преценим какво наистина се е случило, защото нещо можеше да се обърка и за щастие не се случи. Преживяхме някои наистина вълнуващи и големи неща. "
