Des chercheurs de la Northwestern University développent un modèle prédictif pour aider la NASA à anticiper les conflits et les pannes de communication entre les membres d'équipage et à éviter les problèmes qui pourraient faire ou défaire la mission vers Mars.

La NASA a officialisé son intention d'envoyer un vaisseau spatial avec équipage sur Mars, un voyage qui pourrait impliquer 250 millions de miles de voyage. Parmi les équipes mondiales de chercheurs qui travaillent dur sur les aspects physiologiques inhérents au voyage, ingénierie et obstacles sociaux, Les professeurs du nord-ouest Noshir Contractor et Leslie DeChurch, et leurs collaborateurs, tracent une nouvelle voie avec une série de projets axés sur les connaissances de la science des équipes et des réseaux.

Dans une étude multiphase menée dans deux environnements analogiques - HERA au Johnson Space Center à Houston et la mission SIRIUS dans l'analogue NEK situé à l'Institute for Bio-Medical Problems (IBMP) en Russie - les scientifiques étudient le comportement des équipages d'astronautes analogiques. sur des missions fictives, complet avec isolation, privation de sommeil, tâches spécialement conçues et contrôle de mission, qui imite un voyage spatial réel avec une communication retardée.

L'objectif est triple :établir les effets de l'isolement et du confinement sur le fonctionnement des équipes, identifier des méthodes pour améliorer la performance des équipes, et développer un modèle prédictif que la NASA pourrait utiliser pour constituer l'équipe idéale et identifier les problèmes potentiels avec les équipes déjà composées avant et pendant la mission.

L'entrepreneur et DeChurch ont discuté de leurs dernières découvertes et des prochaines étapes à 10 h HNE, Point de presse du 17 février lors de la réunion annuelle de l'American Association for the Advancement of Science (AAAS) à Washington, D.C.

"C'est comme le dit l'astronaute Scott Kelly, 'Le travail d'équipe est à l'origine d'un travail de rêves, '" a déclaré l'entrepreneur, le professeur Jane S. et William J. White de sciences du comportement à la McCormick School of Engineering, École de communication et l'École de gestion Kellogg.

Même pour un astronaute, les exigences psychologiques de ce voyage sur Mars seront exceptionnelles. Le vaisseau spatial sera petit, à peu près la taille d'un studio, et le voyage aller-retour prendra près de trois ans.

"Les astronautes sont des super humains. Ce sont des gens qui sont incroyablement en forme physiquement et extrêmement intelligents, " a déclaré DeChurch, professeur de communication et de psychologie à Northwestern. "Nous prenons un système de sélection d'équipage déjà à la pointe de la technologie et le rendons encore meilleur en trouvant les valeurs, traits et autres caractéristiques qui permettront à la NASA de composer des équipages qui s'entendront bien."

Les retards de communication avec les contrôles de mission mondiaux dépasseront la barre des 20 minutes. Dans ce sens, la mission sur Mars ne ressemblera à aucune autre mission auparavant.

"Beaucoup des efforts passés pour essayer de créer des modèles pour simuler l'avenir ont été critiqués parce que les gens ont dit que ce n'était pas vraiment fondé sur de bonnes données, " a déclaré l'entrepreneur. " Ce que nous avons ici, ce sont de bonnes données sans précédent. Nous ne parlons pas d'intuition et d'avis d'experts, ce modèle est basé sur des données réelles."

Les chercheurs de Northwestern ont collecté des données du Human Experimentation Research Analog (HERA) au Johnson Space Center de Houston. Le simulateur de capsule d'HERA héberge des astronautes jusqu'à 45 jours; un faux contrôle de mission à l'extérieur de la capsule augmente le réalisme avec des effets sonores, vibrations et retards de communication.

Ceux de l'intérieur subissent une privation de sommeil et essaient d'effectuer des tâches. Les chercheurs collectent des métriques d'instant en instant sur les performances individuelles, humeurs, adaptation psychosociale et plus encore.

Les équipes que DeChurch et Contractor ont étudiées ont éprouvé des capacités réduites à penser de manière créative et à résoudre des problèmes, selon les résultats des huit premiers équipages spatiaux analogiques, et sont capables d'accomplir avec succès des tâches entre 20 et 60 pour cent du temps.

"La pensée créative et la résolution de problèmes sont les choses mêmes qui vont vraiment compter lors d'une mission sur Mars, " a déclaré DeChurch. "Nous avons besoin que l'équipage obtienne la bonne réponse 100 pour cent du temps."

La prochaine étape de la recherche, vient de commencer vendredi, 15 février implique d'utiliser le modèle pour prédire les pannes et les problèmes qu'une nouvelle équipe HERA rencontrera et d'apporter des modifications à « qui travaille avec qui, sur quoi, lorsque, ", a déclaré l'entrepreneur. "Nous allons exécuter notre modèle pour voir comment nous pouvons pousser l'équipe sur une voie plus positive et les rendre plus efficaces."

Les chercheurs étendent également l'expérience à l'analogue SIRIUS à Moscou, où, à compter du 15 mars, quatre Russes et deux Américains, entreprendra une mission fictive de 120 jours autour de la lune, et incluant une opération d'alunissage.

Contractor et DeChurch sont au milieu de quatre projets financés par la NASA explorant la dynamique d'équipe et la compatibilité en vue du voyage vers Mars.

Leurs études de la NASA abordent différents aspects des défis de l'équipage :

• La probabilité que l'équipage et ses équipes de soutien sur Terre aient une bonne chimie et de bons mécanismes d'adaptation ; comment prédire les résultats possibles de la compatibilité de l'équipage
• La conception du travail; structurer le flux de travail afin que les astronautes puissent mieux gérer les transitions des tâches en solo aux tâches en équipe
• Identifier et construire des modèles mentaux partagés, où une équipe de spécialistes variés peut trouver suffisamment de terrain d'entente pour accomplir efficacement leurs tâches, mais pas tellement qu'ils s'engagent dans une « réflexion de groupe » ou forment des alliances.

Prestataire, un expert de premier plan en analyse de réseau et en sciences sociales computationnelles, dirige le groupe de recherche Science of Networks in Communities (SONIC) de Northwestern. de l'Église, un expert de premier plan en travail d'équipe et en leadership qui dirige les équipes d'avancement de Northwestern, Dirigeants, et des systèmes (ATLAS), se concentre sur la performance de l'équipe; psychologie, interactions sociales, et comment les systèmes multi-équipes fonctionnent au mieux.

« Nos atouts complémentaires ont été une combinaison gagnante pour aborder les grandes questions interdisciplinaires, " a déclaré DeChurch.