Apa Habitat Bawah Air yang Mengajari Kita Tentang Pesawat Luar Angkasa dan Eksplorasi

Ketika datang untuk merancang pesawat ruang angkasa dan mempersiapkan astronot untuk hidup dalam gravitasi nol, lautan adalah lingkungan pengujian terbaik di sisi stratosfer ini. Salah satu kesamaan paling berguna antara laut dalam dan luar angkasa adalah gravitasi yang dimodifikasi. Gravitasi tidak berkurang di bawah air, tetapi daya apung menangkalnya, memungkinkan manusia menjadi terbiasa dengan jenis gerakan baru dan jenis yang tidak terduga. Juga, ada tekanan, yang sangat bervariasi dan ukuran penginapan, yang tidak. Tempatnya sangat sempit di bawah air, itulah sebabnya #submersiblelife sangat relevan bagi badan antariksa yang ingin tahu tentang efek jangka panjang dari kurungan.

"Semua tes ini memberi tahu seperti apa desain pesawat ruang angkasa dan peralatan lainnya," kata Bill Todd, komandan aquanaut dari Misi Operasi Lingkungan Ekstrim NASA (NEEMO) pertama ke laboratorium bawah air Aquarius di lepas pantai Florida.

Menurut Todd, pelajaran terbesar yang bisa diambil para insinyur pesawat ruang angkasa dari kendaraan bawah air berkaitan dengan sistem pendukung kehidupan. Dalam kedua kasus tersebut, penggosokan karbon dioksida sangat penting, harus ada makanan di tangan, dan pengelolaan limbah adalah masalah. Abstraksi-abstraksi ini bermanifestasi sebagai kesamaan fisik: Insinyur merancang sistem bawah air dan ruang angkasa dengan pengkabelan dan efisiensi listrik yang serupa untuk tahan terhadap kondisi pergeseran.

Salah satu keuntungan bekerja di laut adalah kondisinya berubah. "Di kolom air, kita dapat mengubah tingkat gravitasi," jelas Todd. "Kita bisa pergi dari tingkat gravitasi bulan, yaitu sekitar 17 persen dari gravitasi Bumi. Atau kita bisa pergi ke gravitasi Mars, yang sekitar 38 persen dari gravitasi Bumi. Atau kita bisa pergi ke apa yang mungkin Anda alami di asteroid atau Stasiun Luar Angkasa Internasional, yang gayaberat mikro, atau tidak adanya gravitasi."

Namun, dalam semua kasus, tujuannya adalah untuk mempertahankan interior yang stabil dan suportif di sekitar satu atmosfer tekanan. Ini mungkin masalah terbesar yang harus dihadapi oleh perancang kendaraan. “Elemen pemersatu adalah orang,” kata Bowen. "Astronot membutuhkan lingkungan yang kurang lebih sama dengan aquanaut."

Salah satu tujuan besar dari misi NEEMO adalah untuk membantu menguji dan meningkatkan sistem pendukung kehidupan yang akan digunakan seseorang di ruang angkasa. Ini bukan hanya yang membantu mengontrol suhu dan kelembaban kamar dan memberikan udara yang dapat bernapas ke habitat yang terisolasi - mereka juga termasuk sistem pribadi yang akan dikenakan atau dibawa oleh astronot saat mereka berada di luar habitat yang berkelanjutan.

Ada konsekuensi serius terhadap keputusan yang diambil di bawah air. Dan keseriusan itu - serta tekanan yang menyertainya - adalah unsur penting untuk pengujian lapangan tidak hanya peralatan, tetapi manusia.

Misi NEEMO bekerja dengan membentuk kru kecil dengan komandan dan dua aquanauts profesional, dan menugaskan mereka dengan berbagai jenis proyek penelitian. Prosedur dan "rencana penerbangan" sangat mirip dengan yang digunakan dalam perjalanan ruang angkasa. Semua kegiatan dirancang untuk memaparkan para peserta pada kerasnya spaceflight, dikurangi g-force saat lepas landas.

Mereka juga mendesain habitat yang terstruktur serupa.

Pesawat ruang angkasa dan kapal selam juga tidak memiliki bentuk yang berbeda. Keduanya sering menggunakan lambung berbentuk silinder atau bola yang membantu kapal menavigasi dengan lebih baik melalui lingkungan masing-masing. "Bentuk bundar cenderung memiliki profil drag yang lebih rendah," kata Andy Bowen, insinyur submersible di Woods Hole Oceanographic Institution, membuatnya lebih mudah bagi kapal bawah air untuk bergerak melalui air atau pesawat ruang angkasa untuk membuatnya keluar dari atmosfer Bumi.

Gerakan adalah elemen umum lainnya di antara kedua kerajinan itu. Kapal bawah air sering dirancang dengan mekanisme dorong yang memungkinkan kapal bergerak ke segala arah. Manuver pesawat ruang angkasa hampir dengan cara yang identik di ruang angkasa. Arus dalam air mensimulasikan gravitasi di dekat planet, bulan, dan benda langit lainnya.

Namun, ada batasan seberapa banyak astronot dan insinyur pesawat ruang angkasa dapat belajar di bawah air; kedua lingkungan itu, pada dasarnya, berbeda secara mendasar. "Pesawat ruang angkasa menghadapi perubahan suhu ekstrem, dari panas ekstrem ke dingin ekstrem," kata Todd. “Mereka biasanya harus ringan dan kompak. Bawah laut secara radikal berbeda. Anda ingin menjadi berat - bukan ringan - untuk menahan perubahan tekanan yang luar biasa, terutama saat Anda bergerak lebih dalam dan lebih dalam. "Itulah sebabnya lambung pesawat ruang angkasa sebagian besar terbuat dari aluminium, sedangkan kapal bawah air biasanya menggunakan baja tekanan tinggi.

Pada dasarnya, penyelundupan dan kesulitan NASA dan, untuk itu, mencari ketidaknyamanan yang paling keterlaluan yang ditawarkan planet kita. Untuk saat ini, lautan memberikan tetesan kesulitan yang stabil, tetapi ekspedisi di masa depan mungkin memerlukan misi analog bawah tanah, atau misi lava, atau misi es. Simulasi perlu menjadi bagian mendasar dari proses pra-peluncuran. Kami tidak dapat menyiapkan astronot untuk apa yang tidak kami ketahui, tetapi kami dapat membantu mereka mempersiapkan diri untuk menghadapi hal yang tidak diketahui.