Desde os primeiros dias de treinamento espacial, a NASA submergiu os astronautas na água para simular a experiência leve de se mover na microgravidade. Em 1966, por exemplo, Buzz Aldrin praticou caminhadas espaciais com uma maquete de uma espaçonave Gemini em uma grande piscina em Maryland para se preparar para a missão Gemini 12. Em 1983, os astronautas praticaram a movimentação em torno de um modelo em tamanho real do compartimento de carga do ônibus espacial usando o WETF (centro de treinamento sem peso do Centro Espacial Johnson). O sucesso do treinamento subaquático levou à criação do Laboratório de Flutuação Neutra em Houston, a maior massa de água coberta do mundo, capaz de comportar modelos das principais seções da Estação Espacial Internacional.
A partir de 2001, os astronautas treinaram e testaram equipamentos em mar aberto como parte do programa NASA Extreme Environment Operation, ou NEEMO. No mês passado, uma tripulação de aquanautas e astronautas surgiu após passar nove dias em um habitat submarino conhecido como Base Aquarius Reef, localizado a 18 metros abaixo da superfície do oceano na costa de Key Largo, na Flórida. A expedição, NEEMO 23, foi a mais recente de uma série de missões que usam o solo do Oceano Atlântico como um campo de testes para possíveis tecnologias e procedimentos do espaço profundo. Com apenas 40 pés de comprimento e 20 pés de largura, o Aquarius, uma parte da Florida International University, também é um testbed ideal para estudar os efeitos físicos e mentais de viver e trabalhar em espaços confinados.
Embora o programa tenha sido usado por quase duas décadas, essa foi a primeira missão da NEEMO a ter uma equipe de pesquisa exclusivamente feminina da NASA. Csilla Ari D'Agostino, neurobióloga da Universidade do Sul da Flórida, explica que os dados coletados ao longo desta missão são fundamentais para criar uma visão completa de como todos os astronautas podem se comportar no espaço, especialmente desde o passado das equipes da NEEMO. eram principalmente do sexo masculino.
"É importante coletar dados em ambos os sexos", diz Ari D'Agostino. “Se houver uma diferença, precisamos descobrir como administrar isso. Se não houver, então precisamos saber disso também ”.
Dois membros da equipe do NEEMO 23 preparam equipamentos para medir o metabolismo de esponjas. (Karl Shreeves) Ari D'Agostino recebeu a companhia do aquarista Shirley Pomponi, biólogo marinho do Instituto Oceanográfico Harbour Branch, da Florida Atlantic University, e da candidata a astronauta da NASA, Jessica Watkins. A equipe foi liderada pela astronauta italiana Samantha Cristoforetti, que passou 200 dias no espaço em 2014 e 2015 - um voo espacial recorde para um europeu.
Os não-astronautas do grupo foram escolhidos por sua experiência em mergulho e para conduzir suas próprias pesquisas. Ari D'Agostino estuda os efeitos fisiológicos do mergulho, como o que acontece quando mergulhadores respiram oxigênio em ambientes de alta pressão. Durante a expedição, ela também estudou dinâmicas de grupo e como o comportamento muda sob estresse físico e mental. Pomponi, por outro lado, estuda esponjas do mar e testou uma nova ferramenta de amostragem portátil que poderia ter aplicações potenciais no espaço, como amostragem de rochas e sedimentos planetários.
Enquanto as missões anteriores da NEEMO focavam em simular atividades na superfície de um asteroide, o NEEMO 23 testou novos equipamentos e protocolos de trabalho para a Estação Espacial Internacional e futuras missões espaciais à Lua e a Marte.
Em um dia típico, metade dos tripulantes passava até cinco horas fora do equipamento de teste da embarcação e coletando amostras, enquanto os internos eram encarregados de dirigir o trabalho e se comunicar com o controle da missão. "Às vezes eu estaria me comunicando com quatro pessoas diferentes ao mesmo tempo", diz Pomponi. “Eu estaria me comunicando com os mergulhadores, com comunicações científicas, com controle de missão e com alguém dentro do habitat.”
Dentro de Aquário, Pomponi instruiu os mergulhadores sobre como usar seu equipamento de pesquisa para coletar amostras de esponjas e medir sua atividade metabólica. Este método serviu como um análogo para futuras missões a Marte, onde um astronauta pode ser encarregado de usar ferramentas especializadas projetadas por outra pessoa.
"Houve um pouco de treinamento em terra antes, mas não muito", diz Pomponi. "Mas no espaço, quando eles estão explorando, os astronautas que estão lá em cima não são necessariamente aqueles que sabem como usar esses instrumentos."
Os aquanautas e astronautas têm que empurrar a corrente para transportar seus equipamentos entre locais de trabalho a quase 20 metros de profundidade. (Csilla Ari D'Agostino) Sessenta e dois pés abaixo da superfície, a equipe também se deparou com problemas logísticos: dispositivos se esforçaram para se conectar à Internet, microfones foram cortados e cabos de capacetes se soltaram, entre outros contratempos. Para cada um desses cenários, a equipe precisava encontrar uma correção para o problema por conta própria. Pomponi diz que sua experiência de comunicação com mergulhadores para operar e solucionar problemas de seu equipamento ilustrou a importância de ter alguém com experiência científica como parte da equipe, em vez de apenas no controle da missão.
“[Se] você estiver em Marte, e enviar uma mensagem de volta para o controle da missão, levará 20 minutos para chegar lá, e depois mais 20 minutos para obter a resposta de volta”, diz Pomponi. “Então, no mínimo, você tem um atraso de 40 minutos. Esta missão foi projetada especificamente para pensar em dar aos astronautas a oportunidade de solucionar problemas e… tomar decisões por conta própria, relacionadas aos procedimentos ou instrumentos que estávamos operando. ”
Os membros da equipe dentro do habitat também avaliaram ferramentas como um microscópio eletrônico de varredura (SEM) que está ligado à Estação Espacial Internacional este ano. "É como uma versão em miniatura de um SEM", diz Ari D'Agostino. “É absolutamente incrível porque normalmente você precisaria de quase metade de um quarto, e isso era como o tamanho de uma cafeteira.” A equipe usou o SEM para fazer amostras de amostras como esponjas de Pomponi, e já que a pressão dentro de Aquário é 2, 5 vezes maior do que que, na superfície, os aquanautas e os astronautas também poderiam relatar como o microscópio operava em um ambiente extremo.
Fora de Aquário no fundo do mar, os membros da equipe experimentaram uma série de novos dispositivos para possível uso no espaço. Eles testaram um novo equipamento médico, uma maca lunar chamada LESA (Lunar Evacuation System Assembly) que ajuda a levantar e transportar um astronauta incapacitado - uma tarefa difícil sem assistência mecânica, considerando que os trajes espaciais aquáticos incluem um capacete de 32 libras, um umbilical. linha e um peso de 10 a 20 libras para impedir que os aquanauts flutuem à superfície. No espaço, a roupa igualmente volumosa de um astronauta e a falta de gravidade tornariam essa tarefa igualmente difícil, destacando as vantagens de testar esses novos projetos debaixo d'água antes de enviá-los para outro planeta.
Para avaliar como as condições de vida afetavam sua aptidão mental, a equipe realizava exercícios diários, como uma simulação de voo lunar, que testava sua capacidade de realizar multitarefas, obrigando-os a aterrissar simultaneamente o veículo, ler as comunicações recebidas e chamar métricas como a altitude.
Samantha Cristoforetti e Csilla Ari D'Agostino trabalham em um painel de habitat impresso em 3D que está sendo usado como material de construção para habitats lunares ou marcianos. (Csilla Ari D'Agostino) Parte da pesquisa de Ari D'Agostino envolveu o estudo de como o grupo se comportava como um todo. Enquanto algumas equipes podem desmoronar sob pressão mental e física, a equipe da NEEMO 23 colaborou de forma transparente.
"Obviamente, houve momentos muito estressantes, quando todos foram muito carregados de tarefas, o habitat era muito pequeno e não conseguíamos sair do caminho um do outro", diz Ari D'Agostino. “Nós realmente precisávamos saber quando alguém precisa de ajuda, quando alguém precisa intervir e quando alguém precisa dar um passo atrás. Foi uma mistura muito boa de personalidades e nos divertimos muito ”.
Agora, de volta acima do nível do mar, a equipe está dispersa e passará as próximas semanas analisando seus dados e eventualmente relatando os resultados. Ari D'Agostino espera poder contribuir para futuras missões NEEMO como parte da equipe de apoio.
"Nós estávamos rindo um pouco com os amigos astronautas que nós tivemos depressão pós-parto agora que esta grande coisa acabou, e nós estávamos apenas tentando refletir", diz ela. “Acho que precisávamos de um pouco de tempo para digerir o que realmente aconteceu, porque algo poderia ter dado errado e, felizmente, não aconteceu. Nós experimentamos algumas coisas realmente emocionantes e grandes ”.
