Möt DOUG, NASA Virtual Reality Tech Prepping Astronauterna för rymdpromenader

NASAs Johnson Space Center i Houston har inrymt ett virtuellt verklighetslaboratorium sedan 1990. När det skapades för 26 år sedan var tanken på att använda VR att träna astronauter för Extravehicular Activities (aka rymdpromenader) ganska långt ute. Idag verkar tanken uppenbar. Men tekniken på spel här är fortfarande mycket imponerande.

Utbildnings astronauter som jager ut i omlopp innebär att de förbereder dem för en hel del operationer, och oförutsedda situationer, till skillnad från vad som upplevs på jorden. Detta inkluderar rymdpromenader, som utgår ifrån en rymdfarkost med bara en kostym och ett rep som håller dig kopplat till skeppet - eller i nödsituationer, med ett jetpaket som heter SAFER för otät aktivitet - och utför ett antal uppgifter med ingen tyngdkraft, friktion, värme eller något av de andra sakerna vi brukar nere här på ytan. NASA har två metoder för att simulera denna miljö till viss del. Du kan ta ett dyk i Neutral Booyancy Laboratory på JSC, en undervattenspool utformad för att simulera en nollgravitetsmiljö, eller ta en tur på det mest avancerade virtuella verklighetssystemet som någonsin designats på JSCs VR Lab.

När en astronaut i träning sätter på headsetet tittar de på en konstgjord 3D-miljö som görs för att reproducera allt en astronaut kan se när de går på en verklig rymdpromenad. Programvaran som gör att detta händer - Dynamic Onboard Ubiquitous Graphics, eller DOUG - gör det så att varje astronaut som går ut genom rymdfarkosten och tar sitt första (icke) steg i rymden kan känna att de följer något som liknar en rutin. DOUG är bara en lång hög med kod och han har ingen personlighet, men när du använder VR-systemet är han din bästa vän.

Hela systemet kopplar en mängd sensorer som spårar huvud-, bröst- och handrörelser också. Ett par handskar kan reproducera mycket av de olika sakerna som din hand gör i synnerhet. Detta inkluderar när du stänger och öppnar dina palmer, pekar, tar tag i ett föremål, vrider din handled - allting.

En av de coolaste delarna av VR Lab är att hjälpa träna astronauter att hantera och manipulera objekt i rymden. Utan tyngdkraften går de regler vi tillämpar för att hantera något av en viss uppfattad storlek och vikt ut genom fönstret. Det är där Charlotte-roboten kommer in - en enhet med åtta motorer som styr enskilda ledningar i en webbliknande kontrast som automatiskt anpassar sig för att emulera beteendet och rörelsen för ett specifikt objekt som skulle sitta i rymden. Med hjälp av VR-uppsättningen i kombination med Charlotte kan en astronaut lära sig att rotera ett föremål av en viss storlek för att motverka sin rotation i en noll-gravitation eller mikrovågmiljö.

Men det verkliga syftet med VR Lab är att få astronauterna anpassade till att använda SAFER. Just nu är den här miniatyrspaken endast avsedd för nödsituationer under rymdpromenader ombord på ISS - och det har aldrig hänt tidigare. Ändå behöver alla astronauter lära sig vad man ska göra om en annan besättningsmedlem blir oupplösad från stationen och börjar snurra i rymden, som i filmen Allvar.

VR Lab har ett läge som emulerar SAFER-enheten. Du stryker bara in, tar kontroll över styrspakarna och tar av sig virtuellt utrymme, lär dig hur du roterar dig, rör dig framåt, sakta ner och påskynda och ändra riktningar. Om NASA någonsin vikar eller beslutar att det behöver hämta pengar genom att sälja bort tillgångar, skulle SFER-läget i VR-systemet göra ett mördare videospel.

VR Labs arbete kommer sannolikt att expandera eftersom virtuell verklighetsteknik blir bättre och bättre. NASA kan till och med börja dike sina egna in-house-system för Oculus Rift eller en annan privat applikation. Och det är nästan säkert att VR Labs arbete kommer att börja träna astronauter för att anpassa sig till andra slags miljöer som de kan komma ifrån - liksom månen, nära asteroiderna i närheten av jorden, som är kända för att bryta resurser och nästan säkert Mars. Vem visste falskt utrymme var det bästa sättet att förbereda människor för riktigt utrymme?