Sống và làm việc trong không gian trong thời gian dài là một công việc khó khăn. Không chỉ các tác động của việc không trọng lượng gây tổn hại về thể chất, mà việc tiến hành các phi thuyền không gian cũng là một thách thức. Trong một chuyến tàu vũ trụ, các phi hành gia có thể trở nên mất phương hướng, bối rối và buồn nôn, khiến việc về nhà trở nên khó khăn. Và trong khi các phi thuyền không gian đã được tiến hành trong nhiều thập kỷ, chúng đặc biệt quan trọng trên Trạm vũ trụ quốc tế (ISS).
Do đó, tại sao Phòng thí nghiệm Draper Charles Stark (còn gọi là Draper Inc.), một công ty nghiên cứu và phát triển phi lợi nhuận có trụ sở tại Massachusetts, đang thiết kế một không gian mới với sự hỗ trợ của NASA. Ngoài con quay hồi chuyển, hệ thống tự trị và công nghệ tiên tiến khác, bộ đồ vũ trụ thế hệ tiếp theo này sẽ có nút Nút Take Me Home, sẽ loại bỏ rất nhiều sự nhầm lẫn và phỏng đoán từ các tàu vũ trụ.
Spacewalks, hay còn gọi là Hoạt động ngoài hành tinh (EVA), là một phần không thể thiếu trong du hành vũ trụ và thám hiểm không gian. Trên tàu ISS, các tàu vũ trụ thường kéo dài từ năm đến tám giờ, tùy thuộc vào tính chất công việc đang được thực hiện. Trong một chuyến tàu vũ trụ, các phi hành gia sử dụng các tethers để cố định với nhà ga và giữ cho các công cụ của họ không bị trôi đi.
Một tính năng an toàn khác được sử dụng là Đơn giản hóa cho cứu hộ eva (SAAX), một thiết bị được các phi hành gia đeo như một chiếc ba lô. Thiết bị này dựa vào các máy bay phản lực được điều khiển bởi một cần điều khiển nhỏ để cho phép các phi hành gia di chuyển trong không gian trong trường hợp chúng bị trói buộc và trôi đi. Thiết bị này đã được sử dụng rộng rãi trong quá trình xây dựng ISS, liên quan đến hơn 150 tàu vũ trụ.
Tuy nhiên, ngay cả khi có TIỀN THƯỞNG, không khó để một phi hành gia bị mất phương hướng trong khi và eva và mất vòng bi. Hay như kỹ sư Draper Kevin Duda đã chỉ ra trong một thông cáo báo chí của Draper, không có cách nào để quay trở lại tàu vũ trụ, một phi hành gia có nguy cơ gặp phải trường hợp xấu nhất: bị mất trong không gian. Là một kỹ sư hệ thống vũ trụ, Duda đã nghiên cứu các phi hành gia và môi trường sống của họ trên Trạm vũ trụ quốc tế một thời gian.
Gần đây, ông và các đồng nghiệp của mình đã nộp một bằng sáng chế cho công nghệ mà họ gọi là một hệ thống hoạt động ngoại khóa tự hỗ trợ của J. Như họ đã mô tả khái niệm trong bằng sáng chế:
Hệ thống ước tính trạng thái điều hướng của thuyền viên liên quan đến một vị trí cố định, ví dụ như trên một tàu vũ trụ quay quanh và tính toán quỹ đạo dẫn đường để đưa thuyền viên trở về vị trí cố định đó. Hệ thống có thể giải thích các yêu cầu về an toàn và giải phóng mặt bằng trong khi tính toán quỹ đạo hướng dẫn.
Trong một cấu hình, hệ thống sẽ điều khiển gói thuyền viên SAU của nhóm và theo một quỹ đạo quy định trở lại vị trí được chỉ định là nhà của Hồi. Mặt khác, hệ thống sẽ cung cấp các hướng dẫn dưới dạng tín hiệu thị giác, thính giác hoặc xúc giác để hướng dẫn các thành viên phi hành đoàn trở về điểm xuất phát của họ. Các thành viên phi hành đoàn sẽ có thể tự kích hoạt hệ thống, nhưng một người vận hành từ xa cũng sẽ có thể bật nó nếu cần.
Theo Séamus Tuohy, giám đốc hệ thống vũ trụ của Draper, loại công nghệ trở về nhà này là một tiến bộ trong công nghệ không gian đã quá hạn. “Không gian hiện tại không có giải pháp điều hướng tự động, nó hoàn toàn là thủ công và điều đó có thể thách thức các phi hành gia của chúng ta nếu họ gặp trường hợp khẩn cấp, ông nói.
Một hệ thống như vậy đưa ra nhiều thách thức, không phải là ít nhất trong số đó phải thực hiện với Hệ thống định vị toàn cầu (GPS), đơn giản là không có sẵn trong không gian. Hệ thống cũng phải tính toán một quỹ đạo hoàn trả tối ưu, chiếm các yêu cầu về thời gian, mức tiêu thụ oxy, an toàn và giải phóng mặt bằng. Cuối cùng, nó phải có khả năng hướng dẫn một phi hành gia mất phương hướng (hoặc thậm chí vô thức) một cách hiệu quả trở lại với khóa không khí của họ. Như Duda đã giải thích:
Nhà cung cấp cho các phi hành gia cảm giác về hướng và định hướng trong không gian là một thách thức bởi vì không có lực hấp dẫn và không có cách nào dễ dàng để xác định đường lên và xuống. Công nghệ của chúng tôi cải thiện thành công nhiệm vụ trong không gian bằng cách giữ cho phi hành đoàn an toàn.
Các giải pháp, theo như Duda và các đồng nghiệp của ông, là trang bị cho các bộ đồ vũ trụ trong tương lai các cảm biến có thể theo dõi chuyển động, gia tốc và vị trí tương đối của người mặc với một vật cố định. Theo bằng sáng chế, đây có thể sẽ là một tàu vũ trụ quay quanh. Các mô-đun điều hướng, hướng dẫn và điều khiển cũng sẽ được lập trình để phù hợp với các tình huống khác nhau, từ GPS đến điều hướng hỗ trợ tầm nhìn hoặc theo dõi sao.
Draper cũng đã phát triển phần mềm độc quyền cho hệ thống hợp nhất dữ liệu từ các hệ thống điều hướng quán tính và dựa trên tầm nhìn. Hệ thống này sẽ được hưởng lợi nhiều hơn từ công ty phạm vi rộng lớn trong công nghệ thiết bị đeo, cũng có các ứng dụng thương mại rộng lớn. Bằng cách phát triển các bộ đồ cho phép người mặc có được nhiều dữ liệu hơn từ môi trường xung quanh, họ đang đưa công nghệ thực tế gia tăng vào không gian một cách hiệu quả.
Ngoài việc thăm dò không gian, công ty cũng dự kiến các ứng dụng cho hệ thống định vị của họ ở đây. Chúng bao gồm những người phản ứng đầu tiên và lính cứu hỏa phải điều hướng qua các phòng đầy khói, người nhảy dù rơi xuống Trái đất và những người lặn biển có thể bị mất phương hướng trong nước sâu. Theo nghĩa đen, bất kỳ tình huống nào mà sự sống và cái chết có thể phụ thuộc vào việc không bị lạc có thể được hưởng lợi từ công nghệ này.
