Încă din primele zile de antrenament în spațiu, NASA a scufundat astronauții sub apă pentru a simula experiența fără greutate a mișcării în microgravitate. În 1966, de exemplu, Buzz Aldrin a practicat trotuare spațiale cu o machetă a unei nave spațiale Gemeni într-o piscină mare din Maryland pentru a se pregăti pentru misiunea Gemini 12. În 1983, astronauții au practicat deplasarea pe un model la scară largă a portului de marfă a navetei spațiale, folosind facilitatea de formare a mediului fără greutate a Johnson Space Center (WETF). Succesul pregătirii subacvatice a determinat în cele din urmă crearea laboratorului neutru de flotabilitate din Houston, cel mai mare corp interior de apă din lume, capabil să dețină modele ale secțiunilor majore ale Stației Spațiale Internaționale.
Începând cu 2001, astronauții au pregătit și testează echipamente în oceanul deschis, ca parte a programului NASA Extreme Environment Operation sau NEEMO. Luna trecută, un echipaj de acvanaute și astronauți au ieșit la suprafață după ce au petrecut nouă zile într-un habitat submarin cunoscut sub numele de Aquarius Reef Base, situat la 62 de metri sub suprafața oceanului în largul coastei Key Largo, Florida. Expediția, NEEMO 23, a fost cea mai recentă dintr-o serie de misiuni care folosesc podeaua Oceanului Atlantic ca teren de testare pentru posibile tehnologii și proceduri spațiale profunde. La numai aproximativ 40 de metri lungime și 20 de picioare lățime, Vărsătorul, o parte a Universității Internaționale din Florida, este, de asemenea, un pat de testare ideală pentru studierea efectelor fizice și mentale ale vieții și a muncii în spații limitate.
Deși programul a fost de aproximativ două decenii, aceasta a fost prima misiune NEEMO care a avut o echipă de cercetare a tuturor femeilor NASA. Membrul echipajului NEEMO, Csilla Ari D'Agostino, neurobiolog la Universitatea din sudul Florida, explică faptul că datele culese pe parcursul acestei misiuni sunt esențiale pentru a crea o imagine completă a modului în care s-ar putea comporta toți astronauții în spațiu, mai ales din trecutul echipajelor NEEMO. erau în primul rând bărbați.
„Este important să colectăm date despre ambele sexe”, spune Ari D'Agostino. „Dacă există o diferență, trebuie să ne dăm seama cum să gestionăm asta. Dacă nu există, trebuie să știm și noi asta. ”
Doi membri ai echipei NEEMO 23 pregătesc echipamente pentru a măsura metabolismul bureților. (Karl Shreeves) Lui Ari D'Agostino i s-a alăturat acvanautul Shirley Pomponi, biolog marin la Institutul Oceanografic Harbour Branch al Universității Atlantice din Florida și candidata astronautului NASA, Jessica Watkins. Echipa a fost condusă de astronauta italiană Samantha Cristoforetti, care a petrecut 200 de zile în spațiu în 2014 și 2015 - un record spațial pentru un european.
Non-astronauții grupului au fost aleși pentru experiența lor de scufundare și pentru a-și desfășura propriile cercetări. Ari D'Agostino studiază efectele fiziologice ale scufundărilor, cum ar fi ce se întâmplă când scafandrii respiră oxigen în medii de înaltă presiune. În timpul expediției, ea a studiat și dinamica grupului și modul în care comportamentul se schimbă sub stres fizic și mental. Pomponi, pe de altă parte, studiază bureții mării și a testat un nou instrument de prelevare de mână care ar putea avea aplicații potențiale în spațiu, cum ar fi prelevarea de roci planetare și sedimente.
În timp ce misiunile anterioare NEEMO s-au concentrat pe simularea activităților de pe suprafața unui asteroid, NEEMO 23 a testat echipamente noi și protocoale de lucru pentru Stația Spațială Internațională și viitoarele misiuni spațiale profunde pe Lună și Marte.
Într-o zi obișnuită, jumătate dintre membrii echipajului au petrecut până la cinci ore în afara echipamentului de testare a navei și a colectării de probe, în timp ce aceștia în interior erau responsabili de conducerea lucrării și comunicarea cu controlul misiunii. „Uneori comunicam cu patru persoane diferite simultan”, spune Pomponi. „Aș comunica cu scafandrii, cu comunicări științifice, cu controlul misiunii și cu cineva din interiorul habitatului.”
În interiorul Vărsătorului, Pomponi i-a instruit pe scafandri din exterior cum să folosească echipamentul de cercetare pentru colectarea probelor de bureți și măsurarea activității lor metabolice. Această metodă a servit ca un analog pentru viitoarele misiuni pe Marte, unde un astronaut ar putea avea sarcina de a folosi instrumente specializate proiectate de altcineva.
"Au fost un pic de pregătire pe teren înainte, dar nu prea mult", spune Pomponi. „Dar în spațiu, când explorează, astronauții care sunt acolo nu sunt neapărat cei care știu să folosească aceste instrumente.”
Acvanautele și astronauții trebuie să împingă împotriva curentului pentru a-și transporta echipamentul între locurile de muncă la aproape 80 de metri adâncime. (Csilla Ari D'Agostino) La șaizeci și doi de metri sub suprafață, echipa s-a confruntat și cu probleme logistice: dispozitivele s-au luptat să se conecteze la internet, microfoanele tăiate și cablurile cască s-au dezlănțuit, printre alte greșeli. Pentru fiecare dintre aceste scenarii, echipa a trebuit să găsească o soluție pentru problema pe cont propriu. Pomponi spune că experiența ei de comunicare cu scafandrii pentru a opera și rezolva problemele echipamentelor sale a ilustrat importanța de a avea pe cineva cu expertiză științifică ca parte a echipajului, mai degrabă decât la controlul misiunii.
"[Dacă] sunteți pe Marte și trimiteți un mesaj înapoi la controlul misiunii, va dura 20 de minute pentru a ajunge [acolo], apoi alte 20 de minute pentru a obține răspunsul înapoi", spune Pomponi. „Deci, cel puțin, ai o întârziere de 40 de minute. Această misiune a fost concepută special pentru a ne gândi să le oferim astronauților posibilitatea de a rezolva problemele și de a lua decizii care au legătură cu procedurile sau instrumentele pe care le operau. "
Membrii echipei din habitat au evaluat, de asemenea, instrumente, cum ar fi un microscop electronic de scanare (SEM), care este legat pentru stația spațială internațională în acest an. „Este ca o versiune în miniatură a unui SEM”, spune Ari D'Agostino. „Este absolut uimitor, deoarece, în mod normal, ai avea nevoie de aproape jumătate din cameră, iar aceasta era ca dimensiunea unui aparat de cafea.” Echipa a folosit SEM pentru a imagina probe precum bureții lui Pomponi, și deoarece presiunea din Vărsător este de 2, 5 ori mai mare decât că la suprafață, acvanautele și astronauții ar putea raporta și modul în care microscopul a funcționat într-un mediu extrem.
În afara Vărsătorului de pe litoral, membrii echipei au încercat o serie de dispozitive noi pentru o posibilă utilizare în spațiu. Au testat un nou echipament medical, o targă de lună numită Sistemul de evacuație lunară (LESA) care ajută la ridicarea și transportarea unui astronaut incapacitat - o sarcină descurajantă fără asistență mecanică, considerând că spațiile acvatice includ o cască de 32 de kilograme, un ombilical linie și o greutate de 10 - 20 de kilograme pentru a împiedica acvanautele să plutească la suprafață. În spațiu, o ținută la fel de voluminoasă și lipsa de gravitate a unui astronaut ar face această sarcină la fel de dificilă, subliniind avantajele testării acestor noi modele sub apă înainte de a le trimite pe altă planetă.
Pentru a evalua modul în care condițiile de viață au avut impact asupra aptitudinii lor mentale, echipajul a efectuat exerciții zilnice, cum ar fi o simulare a zborului lunar, care le-a testat capacitatea de a face multitask, solicitându-i să aterizeze simultan vehiculul, să citească comunicațiile primite și să apeleze la valori precum altitudinea.
Samantha Cristoforetti și Csilla Ari D'Agostino lucrează pe un panou de habitat tipărit 3D care este ca material de construcție pentru habitatele lunare sau marțiene. (Csilla Ari D'Agostino) O parte din cercetările lui Ari D'Agostino a implicat studierea modului în care grupul s-a comportat în ansamblu. În timp ce unele echipe s-ar putea prăbuși sub presiune mentală și fizică, echipajul NEEMO 23 a colaborat perfect.
„Evident, au fost momente foarte stresante când toată lumea era încărcată cu sarcini, habitatul era foarte mic și nu ne puteam ieși unul dintre celălalt”, spune Ari D'Agostino. „Avem nevoie să știm când cineva are nevoie de ajutor, când cineva trebuie să pășească și când cineva trebuie să facă pasul înapoi. A fost un mix de personalități foarte, foarte bun și ne-am distrat foarte mult. ”
Acum deasupra nivelului mării, echipa este dispersată și va petrece săptămânile viitoare analizând datele lor și în cele din urmă raportând rezultatele. Ari D'Agostino speră că poate contribui la viitoarele misiuni NEEMO ca parte a echipajului de asistență.
„Râdeam un pic cu prietenii astronauți că am avut depresie postpartum acum, când acest lucru mare s-a terminat și încercam doar să reflectăm”, spune ea. „Cred că am avut nevoie de puțin timp pentru a digera ceea ce s-a întâmplat cu adevărat, pentru că ceva ar fi putut merge greșit și, din fericire, nu. Am experimentat câteva lucruri foarte interesante și mari. ”
