Od nejranějších dnů vesmírného tréninku NASA ponořila astronauty pod vodou, aby simulovala beztížnou zkušenost s pohybem v mikrogravitaci. Například v roce 1966 Buzz Aldrin cvičil vesmírné stezky s maketou kosmické lodi Gemini ve velkém bazénu v Marylandu, aby se připravil na misi Gemini 12. V roce 1983 astronauti praktikovali pohyb kolem plnohodnotného modelu nákladního prostoru raketoplánu pomocí zařízení na beztížné prostředí Johnson Space Center (WETF). Úspěch podvodního výcviku nakonec vedl k vytvoření Neutrální vztlakové laboratoře v Houstonu, největšího vnitřního vodního útvaru na světě, schopného pojmout modely hlavních sekcí Mezinárodní vesmírné stanice.
Počínaje rokem 2001 astronauti cvičili a testovali vybavení v otevřeném oceánu jako součást programu NASA Extreme Environment Operation nebo NEEMO. Minulý měsíc se posádka vodních živočichů a astronautů vynořila poté, co strávila devět dní v podmořském stanovišti známém jako Základna útesu Aquarius, umístěná 62 stop pod hladinou oceánu u pobřeží Key Largo na Floridě. Expedice NEEMO 23 byla poslední v řadě misí, které využívají dno Atlantského oceánu jako testovací místo pro možné technologie a postupy v hlubokém vesmíru. Aquarius, který je součástí Floridské mezinárodní univerzity, je jen asi 40 stop dlouhý a 20 stop široký, je také ideálním testovacím střediskem pro studium fyzických a duševních účinků života a práce ve stísněných prostorách.
Přestože tento program existuje téměř dvě desetiletí, byla to první mise NEEMO, která měla výzkumný tým NASA pro ženy. Člen posádky NEEMO Csilla Ari D'Agostino, neurobiolog na Univerzitě v jižní Floridě, vysvětluje, že údaje shromážděné v průběhu této mise jsou klíčem k vytvoření úplného obrazu o tom, jak se mohou kosmonauti chovat ve vesmíru, zejména od minulých posádek NEEMO. byli primárně muži.
"Je důležité shromažďovat údaje o obou pohlavích, " říká Ari D'Agostino. "Pokud existuje rozdíl, musíme přijít na to, jak to zvládnout." Pokud tomu tak není, musíme to také vědět. ““
Dva členové týmu NEEMO 23 připravují vybavení pro měření metabolismu houbiček. (Karl Shreeves) K Ari D'Agostino se připojil aquanaut Shirley Pomponi, mořský biolog na Harbor Branch Oceanographic Institute of Florida Atlantic University, a kandidátka astronautky NASA Jessica Watkins. Tým vedl italský astronaut Samantha Cristoforetti, který strávil 200 dní ve vesmíru v letech 2014 a 2015 - rekordní vesmírný let pro Evropany.
Astronomové skupiny byli vybráni pro potápěčskou zkušenost a pro vlastní výzkum. Ari D'Agostino studuje fyziologické účinky potápění, například to, co se stane, když potápěči dýchají kyslík v prostředí s vysokým tlakem. Během expedice studovala také skupinovou dynamiku a to, jak se chování mění pod fyzickým a mentálním stresem. Na druhé straně Pomponi studuje mořské houby a testoval nový ruční vzorkovací nástroj, který by mohl mít potenciální aplikace ve vesmíru, jako jsou vzorkovací planetární horniny a sedimenty.
Zatímco předchozí NEEMO mise se zaměřovaly na simulaci aktivit na povrchu asteroidu, NEEMO 23 testoval nová zařízení a pracovní protokoly pro Mezinárodní kosmickou stanici a budoucí vesmírné mise na Měsíc a Mars.
V typický den strávila polovina členů posádky až pět hodin mimo testovací zařízení plavidel a shromažďovala vzorky, zatímco uvnitř byli pověřeni řízením práce a komunikací s kontrolou mise. "Někdy budu komunikovat se čtyřmi různými lidmi najednou, " říká Pomponi. "Mluvil bych s potápěči, s vědeckou komunikací, s kontrolou misí as někým uvnitř stanoviště."
Uvnitř Vodnáře Pomponi poučila potápěče o tom, jak používat své výzkumné vybavení ke sběru vzorků houby a měření jejich metabolické aktivity. Tato metoda sloužila jako analog pro budoucí mise na Mars, kde by astronaut mohl být pověřen použitím specializovaných nástrojů navržených někým jiným.
"Na zemi bylo trochu tréninku předem, ale ne moc, " říká Pomponi. "Ale ve vesmíru, když zkoumají, astronauti, kteří tam jsou, nemusí být nutně ti, kteří vědí, jak tyto nástroje používat."
Akvakutoři a astronauti musí tlačit proti proudu a přepravovat své vybavení mezi pracovišti v hloubce téměř 80 stop. (Csilla Ari D'Agostino) Tým šedesát dvě metry pod povrchem narazil také na logistické problémy: Zařízení se snažila připojit k internetu, vystřižené mikrofony a šňůry helmy se uvolnily mimo jiné neštěstí. Pro každý z těchto scénářů musel tým najít opravu problému sám. Pomponi říká, že její zkušenost s komunikací s potápěči za účelem obsluhy a odstraňování problémů s jejím vybavením ilustrovala důležitost toho, aby někdo s vědeckými znalostmi byl součástí posádky, spíše než jen při kontrole mise.
"Jestli jsi na Marsu, a ty posíláš zprávu zpět řízení mise, bude to trvat 20 minut, než se tam dostaneme, a pak dalších 20 minut, než se vrátí odpověď, " říká Pomponi. "Minimálně tedy máte zpoždění 40 minut." Tato mise byla speciálně navržena tak, aby přemýšlela o tom, jak dát astronautům příležitost řešit problémy a… rozhodovat samy o sobě v souvislosti s postupy nebo nástroji, které jsme provozovali. “
Členové týmu uvnitř stanoviště také hodnotili nástroje, jako je skenovací elektronový mikroskop (SEM), který je letos určen pro Mezinárodní kosmickou stanici. "Je to jako miniaturní verze SEM, " říká Ari D'Agostino. "Je to naprosto úžasné, protože normálně byste potřebovali téměř polovinu místnosti, a to bylo jako velikost kávovaru." Tým použil SEM k zobrazení vzorků jako Pomponiho houby, a protože tlak uvnitř Vodnáře je 2, 5krát vyšší než že na povrchu mohli akvamaráti a astronauti také podat zprávu o tom, jak mikroskop pracoval v extrémním prostředí.
Mimo Vodnáře na mořském dně si členové týmu vyzkoušeli řadu nových zařízení pro možné použití ve vesmíru. Testovali nový kus zdravotnického vybavení, nosítka měsíce zvaná Lunar Evakuation System Assembly (LESA), která pomáhá zvedat a přepravovat nezpůsobilého astronauta - skličující úkol bez mechanické pomoci, vzhledem k tomu, že vodní skafandry zahrnují helmu 32 liber, pupeční čára a hmotnost 10 až 20 kilogramů, aby se zabránilo akváriu z plovoucího povrchu. Ve vesmíru by stejně objemný výstroj astronauta a nedostatek gravitace tento úkol znesnadnily, což by zdůraznilo výhody testování těchto nových návrhů pod vodou před jejich odesláním na jinou planetu.
Aby bylo možné posoudit, jak životní podmínky ovlivnily jejich duševní zdatnost, prováděla posádka každodenní cvičení, jako je simulace lunárního letu, která testovala jejich schopnost multitaskingu tím, že vyžadovala, aby současně přistály s vozidlem, přečetly příchozí komunikaci a vyvolaly metriky, jako je výška.
Samantha Cristoforetti a Csilla Ari D'Agostino pracují na panelu s biotopem vytištěným ve 3D, který slouží jako stavební materiál pro lunární nebo marťanská stanoviště. (Csilla Ari D'Agostino) Součástí výzkumu Ari D'Agostina bylo studium toho, jak se skupina chovala jako celek. Zatímco některé týmy by se mohly rozpadat pod duševním a fyzickým tlakem, posádka NEEMO 23 spolupracovala hladce.
"Zjevně existovaly velmi stresující okamžiky, kdy byl každý velmi zatížen úkolem, stanoviště bylo velmi malé a nemohli jsme se navzájem dostat ven, " říká Ari D'Agostino. "Opravdu jsme potřebovali vědět, kdy někdo potřebuje pomoc, kdy někdo potřebuje vstoupit a kdy někdo musí ustoupit." Byla to velmi, velmi dobrá kombinace osobností a bavili jsme se. “
Nyní zpět nad hladinou moře je tým rozptýlen a nadcházející týdny stráví analýzou svých dat a nakonec reportováním výsledků. Ari D'Agostino doufá, že může přispět k budoucím misím NEEMO v rámci podpůrné posádky.
"Trochu jsme se smáli s přáteli z kosmonautů, že jsme měli poporodní depresi, když je tato velká věc pryč, a my jsme se jen snažili přemýšlet, " říká. "Myslím, že jsme potřebovali trochu času strávit to, co se skutečně stalo, protože se něco mohlo pokazit a naštěstí ne." Zažili jsme některé opravdu vzrušující a velké věci. “
