우주에서 오랫동안 생활하고 일하는 것은 어려운 일입니다. 무중력의 영향은 물리적 인 피해를 줄뿐만 아니라, 우주 유영을 수행하는 것은 그 자체로 도전입니다. 우주 유영 중에 우주 비행사는 혼란스럽고 혼란스럽고 구역질이 생겨 집에 돌아 가기가 어려워 질 수 있습니다. 우주 유영은 수십 년 동안 진행되었지만 국제 우주 정거장 (ISS)에서 특히 중요합니다.
메사추세츠에 본사를 둔 비영리 연구 개발 회사 인 Charles Stark Draper Laboratory (일명 Draper Inc.)가 NASA의 지원을 받아 새로운 우주복을 설계하는 이유는 무엇입니까? 자이로 스코프, 자율 시스템 및 기타 최첨단 기술 외에도이 차세대 우주복에는 우주 유영에서 많은 혼란과 추측을 제거하는“Take Me Home”버튼이 있습니다.
“EVA (Extra-Vehicular Activity)”라고도하는 우주 유영은 우주 여행 및 우주 탐사의 필수 부분입니다. ISS에 탑승 한 우주 유영은 일반적으로 수행되는 작업의 특성에 따라 5 시간에서 8 시간 동안 지속됩니다. 우주 유영 중에 우주 비행사는 테더를 사용하여 스테이션에 고정 된 상태를 유지하고 도구가 떠 다니지 않도록합니다.
또 다른 안전 기능은 배낭처럼 우주 비행사들이 착용하는 장치 인 EVA 구조용 간이 보조 장치 (SAFER)입니다. 이 장치는 작은 조이스틱으로 조종되는 제트 추진기에 의존하여 우주 비행사가 묶이지 않고 떠 다니는 경우 우주에서 움직일 수 있도록합니다. 이 장치는 ISS를 건설하는 동안 광범위하게 사용되었으며, 150여 개의 우주 정거장이 포함되었습니다.
그러나 SAFER가 켜져 있어도 우주 비행사가 EVA와 비행 중에 방향을 바꾸고 방위를 잃는 것은 어렵지 않습니다. 또는 Draper 엔지니어 Kevin Duda가 Draper 언론의 진술에서“우주선으로 돌아갈 수있는 확실한 방법이 없다면 우주 비행사는 최악의 시나리오, 즉 우주에서 길을 잃을 위험이있다”고 지적했습니다. 우주 시스템 엔지니어로서 Duda는 국제 우주 정거장에서 우주 비행사와 그들의 서식지를 얼마 동안 연구했습니다.
그와 그의 동료들은 최근이 기술에 대한 특허를 출원했으며,이를 "보조 외 활동 자기 복귀 시스템"이라고합니다. 그들이 특허의 개념을 설명했을 때 :
“시스템은 고정 궤도 (예 : 동행 궤도 우주선에서)에 대한 승무원의 항해 상태를 추정하고 승무원을 해당 고정 위치로 복귀시키기위한 안내 궤적을 계산합니다. 시스템은 안내 궤도를 계산하는 동안 안전 및 통관 요구 사항을 설명 할 수 있습니다.”
일 구성에서, 시스템은 승무원의 SAFER 팩을 제어하고 규정 된 궤적을 따라 "집"으로 지정된 위치로 되돌아갑니다. 다른 하나에서, 시스템은 시각, 청각 또는 촉각 신호의 형태로 지시를 제공하여 승무원을 출발점으로 다시 안내 할 것이다. 승무원은 시스템 자체를 활성화 할 수 있지만 필요한 경우 원격 작업자도 시스템을 켤 수 있습니다.
Draper의 우주 시스템 책임자 인 Séamus Tuohy에 따르면, 이러한 유형의 귀국 기술은 오래 전부터 우주복 기술의 발전이었습니다. “현재 우주복은 자동 항법 솔루션을 갖추고 있지 않으며 순전히 수동이며 우주 비행사들이 비상 사태에 처할 경우 문제가 될 수 있습니다.”라고 그는 말했습니다.
이러한 시스템은 우주에서는 사용할 수없는 GPS (Global Positioning Systems)와 관련이없는 여러 가지 과제를 제시합니다. 시스템은 또한 시간, 산소 소비, 안전 및 클리어런스 요구 사항을 설명하는 최적의 리턴 궤적을 계산해야합니다. 마지막으로, 방향 감각 상실 (또는 무의식적 인 우주 비행사)을 효과적으로 에어 록으로 안내 할 수 있어야합니다. Duda가 설명했듯이 :
“우주 비행사에게 우주에서 방향과 방향 감각을주는 것은 중력이없고 어떤 방법이 위아래로 있는지 쉽게 판단 할 수 없기 때문에 어려운 과제입니다. 우리의 기술은 승무원의 안전을 유지함으로써 우주에서의 임무 성공을 향상시킵니다.”
Duda와 그의 동료들에 대한 해결책은 미래 우주복에 착용자의 움직임, 가속 및 고정 된 물체에 대한 상대 위치를 모니터링 할 수있는 센서를 장착하는 것입니다. 특허에 따르면, 이것은 궤도를 도는 우주선 일 가능성이 높습니다. 내비게이션, 안내 및 제어 모듈은 GPS에서 시각 보조 내비게이션 또는 별 추적에 이르기까지 다양한 시나리오를 수용하도록 프로그래밍됩니다.
Draper는 비전 기반 및 관성 항법 시스템의 데이터를 융합하는 시스템 전용 소프트웨어를 개발했습니다. 이 시스템은 웨어러블 기술에 대한 회사의 광범위한 작업과 광범위한 상업용 응용 프로그램을 통해 더 많은 혜택을 얻을 수 있습니다. 착용자가 주변 환경에서 더 많은 데이터를 얻을 수있는 우주복을 개발함으로써 증강 현실 기술을 효과적으로 우주로 가져옵니다.
우주 탐사 이외에도이 회사는 집에서 내비게이션 시스템에 대한 응용 프로그램을 예측합니다. 여기에는 연기가 가득한 방을 탐색해야하는 첫 번째 응답자와 소방관, 지구로 떨어지는 스카이 다이버 및 심해에서 방향이 바뀔 수있는 스쿠버 다이버가 포함됩니다. 말 그대로 생명과 죽음이 길을 잃지 않고 의존 할 수있는 상황은이 기술의 혜택을 누릴 수 있습니다.
