science
Des programmes de formation spécialisés utilisant des dispositifs d’amélioration sensorielle peuvent empêcher les astronautes d’être désorientés dans l’espace.
Même au sol, entre 1993 et 2013, la désorientation spatiale a entraîné la perte de 65 avions, 2,32 milliards de dollars de dégâts et 101 morts aux États-Unis.
La technologie portable pourrait-elle améliorer les sens des astronautes et leur permettre de surmonter leurs limites ? Capteurs biologiques? Quel type de formation peut établir un lien plus profond entre l’astronaute et la technologie portable, afin que les astronautes puissent s’appuyer sur la technologie lorsqu’ils ne peuvent pas faire confiance à leurs sens ?
Je suis chercheur au laboratoire d’orientation spatiale Ashton Graybeal de l’université Brandeis. Avec mes collègues Alexander Panek, James Lackner et Paul Desio, j’étudie l’amélioration sensorielle et la désorientation spatiale, c’est-à-dire lorsque les astronautes et les pilotes perdent la idée de la direction dans laquelle ils se dirigent.
Dans une recherche publiée en novembre 2023 dans la revue Frontiers in Physiology, nous avons déterminé si les vibrateurs – de petits appareils vibrants placés sur la peau – pouvaient améliorer les performances des participants placés dans une situation désorientante simulant un vol spatial. Nous avons également examiné quel type de formation pourrait améliorer la communication homme-machine.
Les vibrateurs transmettent des informations via les récepteurs tactiles du système somatosensoriel plutôt que via le système visuel. Ils ont déjà aidé des pilotes à piloter des hélicoptères et des avions.
Lorsque les pilotes sont désorientés, leur système visuel est souvent submergé d’informations. Les vibrateurs peuvent aider car ils envoient des signaux tactiles plutôt que des signaux visuels.
Créer un cas analogique pour les vols spatiaux
Lors de notre première expérience, nous voulions voir si l’utilisation de vibrateurs améliorerait la capacité d’un participant à se stabiliser dans une situation délicate de vol spatial.
Nous avons attaché les participants à une machine gyroscopique multi-axes, une machine contenant une chaise programmée pour se comporter comme un pendule inversé. Comme un crayon qui descend vers la gauche ou la droite lorsque vous essayez de l’équilibrer sur le bout de votre doigt, un gyroscope multi-axes s’incline vers la gauche ou la droite. Les participants utilisaient le joystick pour essayer de s’équilibrer et de maintenir la chaise droite.
Nous avons bandé les yeux des participants car la désorientation spatiale se produit souvent lorsque les pilotes ne peuvent pas voir, par exemple lorsqu’ils volent de nuit ou à travers les nuages.
Sur Terre, de petits organes de l’oreille interne appelés otolithes aident les gens à maintenir leur équilibre en détectant l’inclinaison du corps par rapport à une position verticale, également appelée gravité verticale. dans espace Surtout lors de déplacements gravitationnels, comme lors d’un atterrissage sur une planète ou sur la lune, les informations gravitationnelles détectées par les otolithes sont très différentes de celles sur Terre. Cela peut prêter à confusion.
De plus, les vols spatiaux de longue durée modifieront la façon dont le cerveau interprète les signaux émis par les otolithes. Cela peut également prêter à confusion lors de l’atterrissage.
Dans les conditions terrestres analogiques, destinées à servir de contrôle de comparaison avec les conditions de vol spatial que nous avons testées, les participants étaient assis dans le gyroscope multi-axes et utilisaient le joystick pour se stabiliser autour du point d’équilibre. Le point d’équilibre était en position verticale ou en position gravitationnelle perpendiculaire.
Étant donné que les otolithes peuvent détecter l’inclinaison d’une ligne verticale de gravité, les participants ont toujours eu une bonne idée de leur orientation et de l’emplacement du point d’équilibre. Nous avons appelé cet état « l’état analogique de la Terre » car ils peuvent utiliser des signaux gravitationnels pour faire le travail. Chaque participant a appris cela et a amélioré ses performances au fil du temps.
Ensuite, dans les conditions analogiques du vol spatial, le gyroscope multi-axes a poussé les participants vers l’arrière de 90 degrés. Le point d’équilibre était toujours au centre et le gyroscope multi-axes était programmé pour s’incliner à gauche ou à droite lorsque les participants étaient sur le dos.
Dans le cas de la Terre, le point d’équilibre était aligné avec l’arbre vertical, il était donc facile d’utiliser des otolithes pour déterminer son inclinaison. Cependant, dans les conditions de vol spatial, les participants n’étaient plus inclinés par rapport à la colonne de gravité, car ils étaient toujours sur le dos. Ainsi, même si le point d’équilibre qu’ils essayaient de trouver était le même, ils ne pouvaient plus utiliser la gravité pour déterminer à quelle distance ils étaient inclinés par rapport au point d’équilibre.
De même, les astronautes ont des signaux gravitationnels minimes lors de leur premier atterrissage. Dans le cas de nos vols spatiaux, les participants ont montré de très mauvaises performances et ont eu des taux élevés de perte de contrôle.
Pour chacun des treize participants du groupe expérimental, nous avons attaché quatre vibrateurs à chaque bras. Plus le participant est éloigné du point d’équilibre, plus les vibrateurs du même côté vibrent.
Nous avons constaté que le retour vibratoire aidait à améliorer les performances en matière de désorientation des vols spatiaux. Mais cela a également conduit à un sentiment de décalage entre la fausse perception qu’a le participant de son orientation et son orientation réelle, comme l’indiquent les shakers.
En raison de ce conflit, les participants au vol spatial n’ont pas obtenu de résultats aussi bons que ceux sur Terre.
Étonnamment, même le fait de savoir qu’ils étaient confus et qu’ils faisaient état d’un niveau élevé de confiance dans les shakers n’était pas suffisant pour permettre aux gens de continuer à apprendre et d’améliorer leurs performances. Cela suggère que la confiance cognitive, ou le niveau de confiance autodéclaré, peut différer de la confiance instinctive – et la confiance cognitive à elle seule ne garantit pas que les gens pourront compter sur des shakers lorsqu’ils sont désorientés.
Créer un lien entre l’humain et l’appareil
Des recherches antérieures dans le domaine de la substitution sensorielle ont montré que permettre aux participants d’explorer et de jouer librement avec l’appareil pendant l’entraînement crée un lien entre l’humain et l’appareil.
Lors de notre première expérience, nous avons donné aux participants le temps d’explorer le fonctionnement de l’appareil. Nous leur avons donné 40 minutes pour explorer le retour vibratoire dans l’état fondamental la veille de les tester dans des conditions de vol spatial. Bien que cela ait aidé les participants à mieux performer que ceux qui n’avaient pas de vibrateurs, leurs améliorations étaient modestes et ces participants n’ont montré aucune amélioration supplémentaire de leurs performances après avoir passé 40 minutes dans des conditions de vol spatial.
Alors, pourquoi cette exploration gratuite n’était-elle pas suffisante pour notre cas de test mais suffisante pour d’autres expériences ? L’une des raisons peut être que la majorité des études précédentes sur le renforcement sensoriel ont fait l’objet d’une formation et de tests menés dans le même environnement. Cependant, les astronautes recevront probablement leur formation sur Terre avant d’être dans l’espace, où leurs informations sensorielles seront très différentes.
Pour déterminer si une formation spécialisée pouvait conduire à de meilleurs résultats, nous avons fait suivre à un autre groupe de participants un programme de formation.
Les participants ont passé la première journée en mode analogique au sol, où ils devaient se stabiliser tout en recherchant des points d’équilibre cachés différents du mode vertical ou gravitationnel. Afin de trouver le point d’équilibre caché, ils ont dû abandonner leur désir de se conformer au statu quo et se concentrer sur les shakers, qui indiquent l’emplacement du point d’équilibre.
Lorsque ce groupe a été testé le deuxième jour dans des conditions analogiques de vol spatial, ils ont obtenu de bien meilleurs résultats que le groupe qui avait les shakers mais n’a pas reçu le programme de formation. Nos résultats suggèrent que la simple exposition à des dispositifs d’amélioration sensorielle ne constituera pas une formation suffisante pour que les astronautes puissent compter sur l’appareil lorsqu’ils ne peuvent pas compter sur leurs sens.
En outre, la confiance cognitive dans l’appareil peut ne pas être suffisante pour garantir la fiabilité de celui-ci. Au lieu de cela, les astronautes auront besoin d’une formation spécialisée qui nécessite de se déconnecter d’un sens et de se concentrer sur les commentaires de l’appareil.
29 août 2024
Le chef du commandement spatial américain espère que la prochaine fois que la Chine lancera un missile laissant derrière elle des débris spatiaux de longue durée, Pékin avertira Washington à l’avance, plutôt que de laisser les États-Unis découvrir par eux-mêmes le chaos orbital.
Parlez dans L’efficacité du Mitchell Institute for Aerospace Studies Lors d’une réunion à la base spatiale Peterson, au Colorado, le 28 août, le général Stephen N. Whiting a souligné deux incidents récents impliquant des débris spatiaux chinois comme étant une source de préoccupation et la nécessité d’améliorer la communication à l’avenir.
« Nous venons de voir le lancement de leur version de Constellation du soleil « Cela a laissé plus de 300 débris en orbite – une fusée Longue Marche 6A », a déclaré Whiting. « Il y a moins de deux ans, ils avaient une autre fusée, qui a mis plus de 500 débris à longue durée de vie… J’espère que la prochaine fois. que « Dans un missile comme celui-ci, il laisse beaucoup de débris. Ce ne sont pas nos capteurs qui détectent cela en premier, mais nous obtenons des communications qui nous aident à comprendre cela, tout comme nous communiquons avec les autres. »
L’incident le plus récent impliquant une fusée Longue Marche 6A s’est produit au début du mois, lorsque le lanceur transportait les 18 premiers satellites d’une constellation de communications prévue pour rivaliser avec Starlink. La fusée s’est brisée en orbite terrestre basse (LEO) quelques jours plus tard, répandant des débris et suscitant des inquiétudes parmi les experts. La société privée de suivi spatial a rapporté que la désintégration pourrait produire plus de 10… 900 épaves shrapnel.
Whiting a noté que les débris provenaient de l’étage supérieur de la fusée après le lancement des satellites, indiquant que la mission était « généralement réussie ». Cependant, à des altitudes plus élevées, les débris resteront en orbite plus longtemps.
« Nous ne voulons certainement pas voir ce genre de débris », a ajouté Whiting.
Les débris se trouvent généralement sur des orbites inférieures à 600 km (373 miles). Il revient sur Terre après quelques annéesÀ une altitude de 800 km, sa décomposition peut prendre des siècles. Avec de plus en plus de satellites en orbite terrestre basse et des débris persistants provenant de lancements peu judicieux, La probabilité de collisions continue d’augmenter.
Selon le général à la retraite Kevin Shelton, directeur du Centre d’excellence sur l’énergie spatiale du Mitchell Institute, les États-Unis ont déjà eu des problèmes similaires avec des débris à haute altitude, mais ont commencé à évacuer le carburant et les gaz des étages de fusée avant d’entrer en orbite. Cette pratique réduisait les débris et le risque de désintégration, et la Russie l’adopta peu après. Whiting a déclaré qu’on ne savait pas actuellement si la Chine utilisait cette méthode.
« Depuis des décennies, les États-Unis s’intéressent tellement à l’espace que nous avons mis la grande majorité de nos données de suivi à la disposition du monde entier », a déclaré Whiting. « Chaque jour, nous analysons tous les satellites actifs à la recherche de tous ces débris, et nous en informons tout le monde, y compris les Chinois et les Russes… parce que nous ne voulons pas que les satellites heurtent des débris et laissent derrière eux d’autres débris. »
Le développement rapide des capacités spatiales et l’augmentation significative des déploiements de satellites par la Chine et la Russie restent une préoccupation majeure quant à la manière dont les États-Unis abordent le domaine spatial. Chef adjoint des opérations spatiales, le général Michael A. Gotlin a souligné que les récentes mesures prises par ces pays prouvent leur intention d’opérer de manière dangereuse dans ce domaine.
« Ils créent beaucoup de débris et d’orbites que nous devons contourner, ou ils mettent en danger des choses comme la Station spatiale internationale », a déclaré Gotlin lors du Sommet AFCEA/INSA sur le renseignement et la sécurité nationale à Rockville, Maryland, le 28 août. Il a ajouté : « Ils ne se soucient même pas de la sécurité des astronautes. Si ce n’est pas dangereux et non professionnel, je ne sais pas ce que c’est. »
En novembre 2021, la Russie a procédé à un test de missile antisatellite, aboutissant à la création d’un Grande quantité de débris En orbite terrestre basse, ce qui présente un danger pour la Station spatiale internationale et incite l’équipage à prendre des mesures de précaution. En outre, Moscou a également été témoin Une série de fuites de liquide de refroidissement Ces dernières années, la Chine a lancé son propre vaisseau spatial. Même s’il n’y a pas de négociations prévues avec la Russie sur le développement spatial, les espoirs sont grands d’une communication plus active avec Pékin sur les alertes spatiales.
« Nous donnons ces avis aux Chinois, et au cours de l’année dernière, nous avons vu à plusieurs reprises qu’ils nous ont donné quelques avis en retour, et je pense que c’est une chose positive. Nous n’avons aucune discussion. prévu avec la Russie », a déclaré Whiting.
science
À la recherche de pierres précieuses : caractérisation de six planètes géantes en orbite autour de naines froides
Données d’imagerie à contraste élevé pour toutes les cibles. Dans chaque panneau, nous montrons la limite de contraste de 5σ atteinte en fonction de la séparation angulaire de l’étoile hôte pour chaque ensemble de données à contraste élevé. Nous traçons également des cachets postaux de 1,4″ × 1,4″ d’images NESSI reconstruites en bande z (encadré à droite dans chaque panneau) pour toutes les cibles et des images AO (encarts à gauche) pour TOI-5414, TOI-5616, TOI-5634A et TOI-6034. — astro-ph.EP
Les exoplanètes géantes transitant autour d’étoiles naines de type M (GEMS) sont rares, en raison de la faible masse de leurs étoiles hôtes. Cependant, la couverture de l’ensemble du ciel par TESS a permis d’en détecter un nombre croissant pour permettre des enquêtes statistiques telles que le GEMS Search Survey.
Dans le cadre de cet effort, nous décrivons les observations de six planètes géantes en transit, qui incluent des mesures de masse précises pour deux GEMS (K2-419Ab, TOI-6034b) et une validation statistique de quatre systèmes, qui incluent une vérification et des limites de masse supérieures pour trois d’entre elles. (TOI-5218b, TOI-6034b). 5616b, TOI-5634Ab), tandis que le quatrième système – TOI-5414b – est classé comme « planète potentielle ».
Nos observations incluent les vitesses radiales du Habitable Zone Planet Finder sur le télescope Hobby-Eberly et de l’observatoire Maroon-X sur Gemini-North, ainsi que la photométrie et l’imagerie à contraste élevé provenant de plusieurs installations au sol. En plus de la photométrie TESS, K2-419Ab a également été observé et validé statistiquement dans le cadre de la mission K2 au cours des campagnes 5 et 18, qui fournit des contraintes orbitales et planétaires précises malgré la faible luminosité de l’étoile hôte et la longue période orbitale d’environ 20,4 jours.
Avec une température d’équilibre de seulement 380 K, K2-419Ab est l’une des planètes en transit les plus froides et les mieux caractérisées connues. TOI-6034 a un compagnon tardif de type F à environ 40 secondes d’arc, ce qui en fait la première étoile hôte GEMS à avoir un ancien compagnon binaire sur la séquence principale. Ces confirmations s’ajoutent au petit échantillon existant de planètes en transit GEMS confirmées.
Shubham Kanodia, Arvind F. Gupta, Caleb I. Canas, Lea Marta Bernabo, Varghese Reggie, T. Hahn, Madison Brady, Andreas Seyfart, William D. Cochrane, Nydia Morrell, Ritvik Basant, Jacob Bean et Chad F. Bender, Zoé L. De Bors, Alison Perella, Alexina Birkholz, Nina Brown, Franklin Chapman, David R. Ciardi, Catherine A. Clark, Ethan J. Cotter, Scott A. Diddams, Samuel Halverson, Susan Hawley, Leslie Hebb, Ray Holcomb, Steve B. Howell, Henry A. Kobolnicki, Adam F. Kowalski, Alexander Larsen, Jessica Libby Roberts, Andrea S. J. Lin, Michael B. Lund, Raphael Locke, Andrew Munson, Joe B. Ninan, Brooke A. Parker, Nishka Patel, Michael Rudrak, Gabrielle Ross, Arpita Roy, Christian Schwab, Jomundur Stefansson, Aubrey Thoms, Andrew Vanderberg
Commentaires : Accepté dans AJ
Sujets : Astrophysique terrestre et planétaire (astro-ph.EP)
Citer ce qui suit : arXiv:2408.14694 [astro-ph.EP] (ou arXiv :2408.14694v1 [astro-ph.EP] (pour cette version)
https://doi.org/10.48550/arXiv.2408.14694
Concentrez-vous pour en savoir plus
Date de publication
De : Shubham Kanodia
[v1] Lundi 26 août 2024, 23:47:24 UTC (5 169 Ko)
https://arxiv.org/abs/2408.14694
Astrobiologie
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La Federal Aviation Administration des États-Unis a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX dans l’attente d’une enquête sur un rare accident d’atterrissage au large des côtes.
La Federal Aviation Administration a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX en attendant une enquête visant à déterminer pourquoi le propulseur du premier étage s’est arrêté. Collision avec un bateau de débarquement tôt mercredi après avoir contribué au lancement d’un autre lot de satellites Internet Starlink.
après Se lever Après avoir reporté mardi soir le lancement du vaisseau spatial avec équipage Polaris Dawn en raison de prévisions météorologiques à long terme défavorables, SpaceX a continué à travailler sur le premier des lancements consécutifs de satellites Starlink, un depuis la Floride et un depuis la Californie.
Mais le deuxième vol a été annulé après que le premier étage utilisé lors du lancement en Floride s’est brisé et est tombé dans l’océan Atlantique alors qu’il tentait d’atterrir sur un drone SpaceX stationné à des centaines de kilomètres au nord-est de Cap Canaveral.
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La FAA a déclaré qu’elle ordonnerait une enquête, immobilisant efficacement les fusées Falcon 9 de SpaceX – y compris la fusée Polaris Dawn – jusqu’à ce que l’enquête soit terminée et que les mesures correctives soient approuvées.
« Le retour en vol de la fusée Falcon 9 dépend de la détermination par la FAA que tout système, processus ou procédure lié à l’anomalie n’a pas d’impact sur la sécurité publique », a déclaré la FAA dans un communiqué.
« En outre, SpaceX devra peut-être demander et obtenir l’approbation de la FAA pour modifier sa licence qui inclut des actions correctives et satisfaire à toutes les autres exigences de licence », a ajouté l’agence.
Mardi soir, SpaceX a reporté un lancement prévu mercredi Mission Aube PolarisLe lancement d’un vol commercial comprenant la première sortie dans l’espace par une organisation non gouvernementale a été reporté à vendredi au plus tôt en raison des conditions météorologiques attendues à la fin de la mission. Le lancement a été suspendu indéfiniment dans l’attente d’une enquête sur l’accident à l’atterrissage.
L’échec de l’atterrissage a mis fin à une séquence de 267 récupérations consécutives réussies de boosters remontant à février 2021. Cependant, le deuxième étage de la fusée Falcon 9 a réussi à transporter 21 satellites Starlink sur leur orbite prévue.
L’atterrissage du premier étage semblait normal jusqu’au moment de l’atterrissage, lorsque plus de flammes que d’habitude sont apparues autour de la base de la fusée à l’approche du pont de la fusée. L’une des jambes d’atterrissage s’est effondrée immédiatement après l’atterrissage et la fusée d’appoint, masquée par le feu et la fumée, s’est renversée par-dessus le côté de la péniche de débarquement dans l’océan Atlantique.
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« Après une ascension réussie, le premier étage d’une fusée Falcon 9 s’est retourné après son atterrissage sur le vaisseau spatial sans pilote ‘Zero Gravity' », SpaceX Il a dit sur les réseaux sociaux« Les équipes évaluent les données de vol et l’état du missile. »
Il s’agissait du 23e premier étage de la fusée B1062, qui s’est avéré être son dernier lancement et atterrissage, un nouveau record de réutilisabilité. SpaceX autorise les premiers étages de la fusée Falcon 9 pour un maximum de 40 vols par étage.
Peu de temps après le déploiement des satellites Starlink en Floride, la société a annulé le lancement en Californie, qui était prévu à 5 h 58 HAE, pour donner aux ingénieurs plus de temps pour examiner la télémétrie et les séquences vidéo, à la recherche de tout signe de problème. affecter d’autres missiles.
« Retrait de notre deuxième lancement @Starlink la nuit pour donner à l’équipe le temps d’examiner les données d’atterrissage du booster du lancement précédent », a déclaré SpaceX. Il a dit« Une nouvelle date de lancement cible sera partagée une fois disponible. »
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