NASA je že od najzgodnejših vesoljskih vadb astronavte potopil pod vodo, da bi simuliral breztežno izkušnjo gibanja v mikrogravitaciji. Leta 1966 je na primer Buzz Aldrin v velikem bazenu v Marylandu vadil vesoljske ladje z zasnovo vesoljskega plovila Gemini, da bi se pripravil na misijo Gemini 12. Leta 1983 so astronavti vadili gibanje po celovitem modelu tovornega prostora za vesoljski čoln s pomočjo breztežnega programa za usposabljanje v okolju Johnson Space Center (WETF). Uspeh podvodnega usposabljanja je na koncu spodbudil ustanovitev nevtralnega plovnega laboratorija v Houstonu, največjega vodnega telesa na svetu, ki je zmožen imeti modele večjih odsekov Mednarodne vesoljske postaje.
Začetki leta 2001 astronavti usposabljajo in testirajo opremo na odprtem oceanu v okviru NASA-ine ekstremne okoljske operacije ali NEEMO. Prejšnji mesec se je posadka akvavtov in astronavtov pojavila po devetih dneh v podmorskem habitatu, znanem kot podvodni vodni greben, ki leži 62 metrov pod gladino oceana ob obali Key Largo na Floridi. Odprava, NEEMO 23, je bila zadnja v nizu misij, ki uporabljajo dno Atlantskega oceana kot preizkuševališče za možne globinske vesoljske tehnologije in postopke. V samo 40 metrov dolgem in širokem 20 metrih je Aquarius, ki je del mednarodne univerze Florida, tudi idealen testni vzorec za preučevanje fizičnih in duševnih učinkov bivanja in dela v zaprtih prostorih.
Čeprav program traja že skoraj dve desetletji, je bila to prva misija NEEMO, ki je imela vse žensko NASA raziskovalno skupino. Član posadke NEEMO Csilla Ari D'Agostino, nevrobiologinja z univerze na Južni Floridi, razloži, da so podatki, zbrani med to misijo, ključni za ustvarjanje popolne slike, kako bi se lahko v vesolju obnašali vsi astronavti, še posebej od preteklih posadk NEEMO so bili predvsem moški.
"Pomembno je zbirati podatke o obeh spolih, " pravi Ari D'Agostino. "Če obstaja razlika, moramo ugotoviti, kako to obvladati. Če tega ni, moramo to tudi vedeti. "
Dva člana ekipe NEEMO 23 pripravljajo opremo za merjenje metabolizma gobic. (Karl Shreeves) Ari D'Agostinu sta se pridružila akvanet Shirley Pomponi, morski biolog iz oceanografskega inštituta Harbor Branch Oceanographic Institute of Florida Atlantic University, in kandidatka za NASA astronavta Jessica Watkins. Ekipo je vodila italijanska astronavtka Samantha Cristoforetti, ki je v letih 2014 in 2015 preživela 200 dni v vesolju - rekordno vesoljsko letenje za Evropejca.
Neastronavti skupine so bili izbrani zaradi svojih potapljaških izkušenj in za lastno raziskovanje. Ari D'Agostino preučuje fiziološke učinke potapljanja, na primer, kaj se zgodi, ko potapljači v okolju z visokim tlakom vdihujejo kisik. Med odpravo je preučevala tudi skupinsko dinamiko in kako se vedenje spreminja pod fizičnim in duševnim stresom. Pomponi na drugi strani preučuje morske spužve in preizkuša novo ročno orodje za vzorčenje, ki bi lahko imelo potencialno uporabo v vesolju, kot so vzorčenje planetarnih kamnin in usedlin.
Medtem ko so se prejšnje misije NEEMO osredotočale na simuliranje dejavnosti na površini asteroida, je NEEMO 23 testiral novo opremo in delovne protokole za Mednarodno vesoljsko postajo in prihodnje misije v vesolju na Luno in Mars.
Na navaden dan je polovica članov posadke preživela do pet ur zunaj opreme za testiranje plovil in zbirala vzorce, tisti v zaprtih prostorih pa so bili zadolženi za vodenje dela in komunikacijo z nadzorom misije. "Včasih bi naenkrat komuniciral s štirimi različnimi ljudmi, " pravi Pomponi. "Komuniciral bi s potapljači, z znanstvenimi komunikacijami, z nadzorom misije in z nekom v notranjosti habitata."
V notranjosti Vodnarja je Pomponi zunanje potapljače poučil, kako naj uporabljajo svojo raziskovalno opremo za zbiranje vzorcev gobice in merjenje njihove presnovne aktivnosti. Ta metoda je služila kot analog za prihodnje misije na Mars, kjer bi astronavt lahko imel nalogo s pomočjo specializiranih orodij, ki jih je zasnoval nekdo drug.
"Pred časom smo imeli malo treninga na kopnem, vendar ne veliko, " pravi Pomponi. "Toda v vesolju, ko raziskujejo, astronavti, ki so tam zgoraj, niso nujno tisti, ki znajo uporabljati te instrumente."
Akvanavti in astronavti se morajo potruditi proti toku, da prevažajo svoje orodje med delovnimi mesti na skoraj 80 čevljev globoko. (Csilla Ari D'Agostino) Dvaindvajset metrov pod površjem je ekipa naletela tudi na logistične težave: naprave so se borile za povezavo z internetom, izrezali so mikrofone in čelade, med drugimi napakami. Za vsak od teh scenarijev je morala ekipa sama najti težavo. Pomponi pravi, da je njena izkušnja pri komunikaciji s potapljači za upravljanje in odpravljanje težav z njo pokazala, kako pomembno je imeti nekoga z znanstvenim strokovnim znanjem kot del posadke, ne pa le za nadzor misije.
"[Če] ste na Marsu in pošljete sporočilo nazaj na nadzor misije, bo trajalo 20 minut, da pridete [tja], nato pa še 20 minut, da dobite odgovor nazaj, " pravi Pomponi. "Torej imate najmanj 40 minutno zamudo. Ta misija je bila zasnovana posebej za to, da astronavtom omogočimo, da odpravijo težave in ... sami sprejemajo odločitve, ki so povezane s postopki ali instrumenti, ki smo jih izvajali. "
Člani skupine znotraj habitata so tudi letos ocenili orodja, kot je skenirajoči elektronski mikroskop (SEM), ki je letos namenjen Mednarodni vesoljski postaji. "To je kot miniaturna različica SEM, " pravi Ari D'Agostino. "To je popolnoma neverjetno, ker bi običajno potrebovali skoraj polovico prostora, in to je bilo podobno velikosti kave." Ekipa je uporabila SEM za slikanje vzorcev, kot so Pomponijeve gobice, in ker je tlak v Vodnarju 2, 5-krat večji od da bi na površju lahko akvanavti in astronavti poročali tudi o delovanju mikroskopa v ekstremnem okolju.
Zunaj Vodnarja na morskem dnu so člani ekipe preizkusili številne nove naprave za morebitno uporabo v vesolju. Preizkusili so nov kos medicinske opreme, nosilec lune, imenovan sklop Lunarjevega sistema za evakuacijo (LESA), ki pomaga dvigovati in prevažati onesposobljenega astronavta - zastrašujoče opravilo brez mehanske pomoči, saj vodni kostumi vključujejo 32-kilogramsko čelado, popkovino črto in težo od 10 do 20 kilogramov, da bi preprečili, da bi akvanauti plavali na površino. V vesolju bi astronavtov enako obsežna obleka in pomanjkanje gravitacije to nalogo še toliko otežile, poudarile bi prednosti testiranja teh novih modelov pod vodo, preden bi jih poslali na drug planet.
Za oceno, kako so življenjske razmere vplivale na njihovo mentalno sposobnost, je posadka izvajala vsakodnevne vaje, kot je simulacija lunarnega leta, ki so preizkušali njihovo sposobnost večopravilnosti, tako da so zahtevali, da istočasno pristanejo v vozilu, preberejo dohodne komunikacije in prikličejo meritve, kot je višina.
Samantha Cristoforetti in Csilla Ari D'Agostino delujeta na 3D-natisnjenem habitatu, ki je gradbeni material za lunarne ali marsovske habitate. (Csilla Ari D'Agostino) Del Ari D'Agostinove raziskave je vključeval preučevanje, kako se je skupina obnašala kot celota. Medtem ko bi se nekatere ekipe lahko porušile pod duševnim in fizičnim pritiskom, je ekipa NEEMO 23 brez težav sodelovala.
"Očitno so bili zelo stresni trenutki, ko so bili vsi zelo naloženi, habitati so bili zelo majhni in se drug drugemu nismo mogli umakniti, " pravi Ari D'Agostino. "Resnično smo morali vedeti, kdaj nekdo potrebuje pomoč, kdaj mora nekdo stopiti in kdaj mora stopiti korak nazaj. Bila je zelo, zelo dobra kombinacija osebnosti in smo se zelo zabavali. "
Zdaj nad morsko gladino se ekipa razprši in prihodnje tedne bo preživela z analizo svojih podatkov in sčasoma poročala o rezultatih. Ari D'Agostino upa, da bo lahko prispevala k prihodnjim misijam NEEMO kot del podporne posadke.
"S prijatelji astronavtov smo se malo smejali, da smo imeli poporodno depresijo zdaj, ko je ta velika stvar končana, in smo samo poskušali razmišljati, " pravi. "Mislim, da smo potrebovali nekaj časa, da prebavimo, kaj se je v resnici zgodilo, ker bi lahko šlo kaj narobe in na srečo ni. Doživeli smo nekaj resnično zanimivih in velikih stvari. "
