Астронавты столкнулись с уникальными визуальными проблемами на южном полюсе Луны

Author: NASA

Люди возвращаются на Луну — на этот раз, чтобы остаться. Поскольку наше присутствие будет более постоянным, НАСА выбрало место, которое максимизирует прямую связь с Землей, видимость Солнца и доступ к водяному льду: Южный полюс Луны (LSP).

Хотя солнце находится на лунном небе более стабильно на полюсах, оно никогда не поднимается выше нескольких градусов над горизонтом; в целевых районах посадки максимально возможная высота составляет 7°. Это представляет собой суровую световую среду, никогда не встречавшуюся во время миссий Аполлона или, по сути, в любом опыте пилотируемых космических полетов.

Окружающее освещение будет серьезно влиять на способность экипажей видеть опасности и выполнять простую работу. Это связано с тем, что система зрения человека, которая, несмотря на высокий динамический диапазон, не может хорошо видеть при ярком свете и не может быстро адаптироваться от яркого к темному и наоборот.

Функциональное зрение необходимо для выполнения различных задач, от простых задач (например, ходьба, работа с простыми инструментами) до управления сложными машинами (например, подъемником посадочного модуля, марсоходами). Таким образом, окружающая среда представляет собой инженерную задачу для агентства: которую необходимо широко понять, прежде чем ее можно будет эффективно решить.

Author: NASA

Кампания Artemis ставит новые задачи перед функциональным зрением, поскольку космонавты не смогут избежать попадания солнца в глаза большую часть времени, пока они находятся на поверхности Луны. Это, в сочетании с необходимостью искусственного освещения в условиях обширного затенения на LSP, означает, что необходимо разрабатывать новые системы поддержки функционального зрения для всех проектов и программ.

Конструкция шлемов, окон и систем освещения должна дополнять друг друга как в рамках одной программы, так и между ними, чтобы создать систему освещения и поддержки зрения, которая позволит экипажам видеть в темноте, пока их глаза адаптировались к свету, при ярком свете, пока они еще адаптировались к темноте, и защитит их глаза от травм.

Многие из результатов оценки были сосредоточены на отсутствии конкретных требований для предотвращения функционального ухудшения зрения из-за яркости солнца (что отличается от предотвращения травм глаз), при этом позволяя астронавтам видеть достаточно хорошо для выполнения определенных задач. В частности, задачи, ожидаемые от астронавтов в LSP, не были включены в требования к проектированию системы, чтобы обеспечить разработку системы, которая обеспечивает функциональное зрение в ожидаемой среде освещения.

Следовательно, например, скафандр имеет требования к гибкости, чтобы позволить астронавтам ходить, но не для того, чтобы они могли видеть достаточно хорошо, чтобы пройти от яркого солнца в темную тень и обратно без риска споткнуться или упасть. Важно, что были выявлены пробелы в распределении требований по программам, чтобы гарантировать, что роль различных программ заключается в том, чтобы каждая понимала функциональное зрение.

Были предложены рекомендации NESC, чтобы сделать обеспечение функционального зрения в условиях жесткого освещения особым и новым требованием для проектировщиков систем. Рекомендации также включали в себя необходимость интеграции дизайна освещения, окон и козырьков.

Author: NASA

Группа оценки рекомендовала разработать широкий спектр методов моделирования, физических и виртуальных, каждый из которых будет обладать различными и четко определенными возможностями в отношении функционального зрения. Некоторые из них будут рассматривать ослепляющие эффекты солнечного света в LSP (что нелегко достичь с помощью виртуальных подходов), чтобы оценить эффективность щитков шлема и искусственного освещения в контексте окружающей среды и времени адаптации.

Другие модели будут добавлять особенности рельефа местности для выявления угроз при выполнении простых (например, ходьба, сбор образцов) и сложных (например, обслуживание и эксплуатация оборудования) задач.

Поскольку разные объекты имеют разные сильные стороны, они также имеют разные слабые стороны. Эти сильные стороны и ограничения должны быть охарактеризованы, чтобы обеспечить проверку технических решений и обучение экипажа.

Источник: NASA