Viver e trabalhar no espaço por longos períodos de tempo é um trabalho árduo. Não apenas os efeitos da ausência de peso causam danos físicos, mas conduzir caminhadas espaciais é um desafio em si. Durante uma caminhada espacial, os astronautas podem ficar desorientados, confusos e enjoados, o que dificulta a chegada a casa. E embora as caminhadas espaciais sejam realizadas há décadas, elas são particularmente importantes a bordo da Estação Espacial Internacional (ISS).
Por isso, o Charles Stark Draper Laboratory (também conhecido como Draper Inc.), uma empresa sem fins lucrativos de pesquisa e desenvolvimento com sede em Massachusetts, está projetando um novo traje espacial com o apoio da NASA. Além de giroscópios, sistemas autônomos e outras tecnologias de ponta, este traje espacial de última geração contará com um botão "Leve-me para casa" que removerá muita confusão e suposição das caminhadas espaciais.
As caminhadas espaciais, também conhecidas como "Atividade Extra-Veicular" (EVA), são parte integrante das viagens espaciais e da exploração espacial. A bordo da ISS, as caminhadas espaciais geralmente duram entre cinco e oito horas, dependendo da natureza do trabalho que está sendo executado. Durante uma caminhada espacial, os astronautas usam amarras para permanecerem fixos na estação e impedir que suas ferramentas flutuem para longe.
Outro recurso de segurança que entra em jogo é o Auxílio Simplificado para Salvamento de EVA (SAFER), um dispositivo usado por astronautas como uma mochila. Este dispositivo conta com propulsores de jato que são controlados por um pequeno joystick para permitir que os astronautas se movimentem no espaço no caso de se soltarem e flutuarem. Este dispositivo foi amplamente utilizado durante a construção da ISS, que envolveu mais de 150 caminhadas espaciais.
No entanto, mesmo com um SAFER ativado, não é difícil para um astronauta ficar desorientado durante o EVA e perder o rumo. Ou como Kevin Duda, engenheiro da Draper, indicou em um comunicado à imprensa da Draper: "Sem uma maneira à prova de falhas de retornar à espaçonave, um astronauta corre o risco do pior cenário: perdido no espaço". Como engenheiro de sistemas espaciais, Duda estuda astronautas e seu habitat a bordo da Estação Espacial Internacional há algum tempo.
Recentemente, ele e seus colegas registraram uma patente para a tecnologia, à qual se referem como um sistema de "retorno extra-assistencial da atividade extraveicular". Como eles descreveram o conceito na patente:
"O sistema estima o estado de navegação de um membro da tripulação em relação a um local fixo, por exemplo, em uma nave espacial em órbita, e calcula uma trajetória de orientação para retornar o membro da tripulação ao local fixo. O sistema pode atender aos requisitos de segurança e liberação ao calcular a trajetória da orientação. ”
Em uma configuração, o sistema controlará o pacote SAFER do membro da tripulação e seguirá uma trajetória prescrita de volta para um local designado como "casa". Em outra, o sistema fornecerá instruções na forma de pistas visuais, auditivas ou táteis para direcionar o membro da tripulação de volta ao seu ponto de partida. O membro da tripulação poderá ativar o sistema, mas um operador remoto também poderá ativá-lo, se necessário.
De acordo com Séamus Tuohy, diretor de sistemas espaciais de Draper, esse tipo de tecnologia de retorno a casa é um avanço na tecnologia de trajes espaciais que está muito atrasada. “O traje espacial atual não possui nenhuma solução de navegação automática - é puramente manual - e isso pode representar um desafio para nossos astronautas se eles estiverem em uma emergência ”, disse ele.
Esse sistema apresenta vários desafios, entre os quais o GPS (Global Positioning Systems), que simplesmente não está disponível no espaço. O sistema também precisa calcular uma trajetória de retorno ideal que leve em consideração tempo, consumo de oxigênio, segurança e requisitos de folga. Por fim, ele deve ser capaz de guiar efetivamente um astronauta desorientado (ou mesmo inconsciente) de volta à sua câmara. Como Duda explicou:
“Dar aos astronautas um senso de direção e orientação no espaço é um desafio, porque não há gravidade e não há maneira fácil de determinar qual caminho é para cima e para baixo. Nossa tecnologia melhora o sucesso da missão no espaço, mantendo a tripulação segura. ”
A solução, no que diz respeito a Duda e seus colegas, é equipar os trajes espaciais futuros com sensores que podem monitorar o movimento, a aceleração e a posição relativa do usuário em relação a um objeto fixo. De acordo com a patente, essa provavelmente seria uma nave espacial em órbita. Os módulos de navegação, orientação e controle também serão programados para acomodar vários cenários, desde GPS a navegação assistida por visão ou rastreamento de estrelas.
Draper também desenvolveu um software proprietário para o sistema que funde dados de sistemas de navegação inerciais e baseados em visão. O sistema se beneficiará ainda mais do extenso trabalho da empresa em tecnologia vestível, que também possui amplas aplicações comerciais. Ao desenvolver trajes espaciais que permitem ao usuário obter mais dados de seus arredores, eles estão efetivamente trazendo para o espaço a tecnologia de realidade aumentada.
Além da exploração espacial, a empresa também prevê aplicações para o seu sistema de navegação aqui em casa. Isso inclui socorristas e bombeiros que precisam navegar por salas cheias de fumaça, pára-quedistas caindo em direção à Terra e mergulhadores que podem ficar desorientados em águas profundas. Literalmente, qualquer situação em que a vida e a morte possam depender de não se perder pode se beneficiar dessa tecnologia.
