Η διαμονή και η εργασία στο χώρο για παρατεταμένες χρονικές περιόδους είναι σκληρή δουλειά. Όχι μόνο τα αποτελέσματα του βάρους παίρνουν σωματική επιβάρυνση, αλλά η διεξαγωγή διαστημικών πεζοδρομίων είναι από μόνη της μια πρόκληση. Κατά τη διάρκεια μιας διαστημικής πεζοπορίας, οι αστροναύτες μπορούν να αποπροσανατολιστούν, να μπερδευτούν και να ναυτία, γεγονός που καθιστά δύσκολη την είσοδο στο σπίτι. Και ενώ οι διαστημικοί περίπατοι έχουν διεξαχθεί εδώ και δεκαετίες, είναι ιδιαίτερα σημαντικοί στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS).
Ως εκ τούτου, το Charles Stark Draper Laboratory (γνωστό και ως Draper Inc.), μια μη κερδοσκοπική εταιρεία έρευνας και ανάπτυξης με έδρα τη Μασαχουσέτη, σχεδιάζει μια νέα διαστημική στολή με την υποστήριξη της NASA. Εκτός από τα γυροσκόπια, τα αυτόνομα συστήματα και άλλες τεχνολογίες αιχμής, αυτή η διαστημική στολή επόμενης γενιάς θα διαθέτει ένα κουμπί "Take Me Home" που θα αφαιρέσει πολλή σύγχυση και εικασία από τα διαστημικά πεζοδρόμια.
Τα διαστημικά πεζοδρόμια, αλλιώς γνωστά ως «Extra-Vehicular Activity» (EVA), αποτελούν αναπόσπαστο μέρος της διαστημικής διαδρομής και της εξερεύνησης του διαστήματος. Πάνω στο ISS, τα διαστημικά πεζοδρόμια συνήθως διαρκούν μεταξύ πέντε και οκτώ ωρών, ανάλογα με τη φύση της εργασίας που εκτελείται. Κατά τη διάρκεια μιας διαστημικής πεζοπορίας, οι αστροναύτες χρησιμοποιούν δόντια για να παραμείνουν σταθεροί στο σταθμό και να αποτρέψουν τα εργαλεία τους να αιωρούνται μακριά.
Ένα άλλο χαρακτηριστικό ασφαλείας που μπαίνει στο παιχνίδι είναι το Simplified Aid for EVA Rescue (SAFER), μια συσκευή που φοριούνται από αστροναύτες σαν σακίδιο. Αυτή η συσκευή βασίζεται σε προωθητικά τζετ που ελέγχονται από ένα μικρό χειριστήριο για να επιτρέπουν στους αστροναύτες να κινούνται στο διάστημα σε περίπτωση που αφαιρεθούν και να απομακρυνθούν. Αυτή η συσκευή χρησιμοποιήθηκε εκτενώς κατά την κατασκευή του ISS, το οποίο περιελάμβανε πάνω από 150 διαστημικούς πεζοδρόμους.
Ωστόσο, ακόμη και με ένα SAFER ενεργοποιημένο, δεν είναι δύσκολο για έναν αστροναύτη να αποπροσανατολιστεί κατά τη διάρκεια και EVA και να χάσει τα ρουλεμάν τους. Ή όπως έδειξε ο μηχανικός της Draper, Kevin Duda σε μια δήλωση τύπου του Draper, «Χωρίς έναν ανθεκτικό τρόπο επιστροφής στο διαστημικό σκάφος, ένας αστροναύτης κινδυνεύει από το χειρότερο σενάριο: χαμένος στο διάστημα». Ως μηχανικός διαστημικών συστημάτων, η Duda έχει μελετήσει αστροναύτες και το βιότοπό τους στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό για κάποιο διάστημα.
Ο ίδιος και οι συνάδελφοί του υπέβαλαν πρόσφατα ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για την τεχνολογία, στην οποία αναφέρονται ως σύστημα «υποβοηθούμενης εξωσχολικής δραστηριότητας αυτο-επιστροφής». Όπως περιέγραψαν την έννοια στο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας:
«Το σύστημα εκτιμά την κατάσταση πλοήγησης ενός μέλους πληρώματος σε σχέση με μια σταθερή θέση, για παράδειγμα σε ένα συνοδευτικό διαστημικό σκάφος σε τροχιά, και υπολογίζει μια τροχιά καθοδήγησης για την επιστροφή του μέλους πληρώματος σε αυτήν τη σταθερή θέση. Το σύστημα μπορεί να λαμβάνει υπόψη τις απαιτήσεις ασφάλειας και εκκαθάρισης κατά τον υπολογισμό της τροχιάς καθοδήγησης. "
Σε μία διαμόρφωση, το σύστημα θα ελέγξει το πακέτο SAFER του μέλους του πληρώματος και θα ακολουθήσει μια καθορισμένη τροχιά πίσω σε μια τοποθεσία που ορίζεται ως «σπίτι». Σε ένα άλλο, το σύστημα θα παρέχει οδηγίες με τη μορφή οπτικών, ακουστικών ή απτών ενδείξεων για να κατευθύνει το μέλος του πληρώματος πίσω στο σημείο εκκίνησης. Το μέλος του πληρώματος θα είναι σε θέση να ενεργοποιήσει το ίδιο το σύστημα, αλλά ένας απομακρυσμένος χειριστής θα μπορεί επίσης να το ενεργοποιήσει εάν χρειαστεί.
Σύμφωνα με τον Séamus Tuohy, διευθυντή διαστημικών συστημάτων του Draper, αυτός ο τύπος τεχνολογίας επιστροφής στο σπίτι είναι μια πρόοδος στην τεχνολογία διαστημικών ρούχων που έχει καθυστερήσει πολύ. “Η τρέχουσα διαστημική στολή δεν διαθέτει αυτόματη λύση πλοήγησης - είναι καθαρά χειροκίνητη - και αυτό θα μπορούσε να αποτελέσει πρόκληση για τους αστροναύτες μας σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης ", είπε.
Ένα τέτοιο σύστημα παρουσιάζει πολλές προκλήσεις, εκ των οποίων η ελάχιστη δεν έχει σχέση με τα Global Positioning Systems (GPS), τα οποία απλά δεν είναι διαθέσιμα στο διάστημα. Το σύστημα πρέπει επίσης να υπολογίσει μια βέλτιστη τροχιά επιστροφής που αντιπροσωπεύει το χρόνο, την κατανάλωση οξυγόνου, τις απαιτήσεις ασφάλειας και εκκαθάρισης. Τέλος, πρέπει να μπορεί να καθοδηγήσει έναν αποπροσανατολισμένο (ή ακόμα και ασυνείδητο αστροναύτη) πίσω στο αεροσκάφος τους. Όπως εξήγησε ο Duda:
«Το να δοθεί στους αστροναύτες μια αίσθηση κατεύθυνσης και προσανατολισμού στο διάστημα είναι μια πρόκληση, επειδή δεν υπάρχει βαρύτητα και κανένας εύκολος τρόπος να προσδιοριστεί ποιος τρόπος είναι πάνω και κάτω. Η τεχνολογία μας βελτιώνει την επιτυχία της αποστολής στο διάστημα διατηρώντας το πλήρωμα ασφαλές. "
Οι λύσεις, όσον αφορά τον Duda και τους συναδέλφους του, είναι να εξοπλίσουν μελλοντικές διαστημικές στολές με αισθητήρες που μπορούν να παρακολουθούν την κίνηση, την επιτάχυνση και τη σχετική θέση του χρήστη σε ένα σταθερό αντικείμενο. Σύμφωνα με το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας, αυτό θα ήταν πιθανώς ένα συνοδευτικό διαστημικό σκάφος σε τροχιά. Οι ενότητες πλοήγησης, καθοδήγησης και ελέγχου θα προγραμματιστούν επίσης για να φιλοξενήσουν διάφορα σενάρια, που κυμαίνονται από GPS έως πλοήγηση με όραση ή παρακολούθηση αστεριών.
Η Draper έχει επίσης αναπτύξει ιδιόκτητο λογισμικό για το σύστημα που συγχωνεύει δεδομένα από συστήματα πλοήγησης με βάση την όραση και αδρανή. Το σύστημα θα επωφεληθεί περαιτέρω από την εκτεταμένη εργασία της εταιρείας σε φορητή τεχνολογία, η οποία έχει επίσης εκτεταμένες εμπορικές εφαρμογές. Με την ανάπτυξη διαστημικών στολών που επιτρέπουν στον χρήστη να λάβει περισσότερα δεδομένα από το περιβάλλον του, φέρνει αποτελεσματικά την τεχνολογία της επαυξημένης πραγματικότητας στο διάστημα.
Πέρα από την εξερεύνηση του διαστήματος, η εταιρεία προβλέπει επίσης εφαρμογές για το σύστημα πλοήγησής τους εδώ στο σπίτι. Σε αυτά περιλαμβάνονται οι πρώτοι ανταποκριτές και οι πυροσβέστες που πρέπει να περιηγηθούν σε δωμάτια γεμάτα καπνό, skydivers που πέφτουν προς τη Γη και αυτοδύτες που ενδέχεται να αποπροσανατολιστούν σε βαθιά νερά. Κυριολεκτικά οποιαδήποτε κατάσταση όπου η ζωή και ο θάνατος μπορεί να εξαρτώνται από το να μην χαθείς θα μπορούσε να ωφεληθεί από αυτήν την τεχνολογία.
