Chercheurs sur la science biologique analogique associée aux terrains de lave, ou BASALTE, l'équipe a trouvé la technologie de réalité mixte, comme la réalité augmentée utilisée ici pour aider à la prise de mesures, a permis aux explorateurs sur le terrain de renvoyer des visualisations de données à une équipe scientifique, qui à son tour pourrait mener des analyses complexes pour indiquer où l'équipe de terrain irait ensuite. Ici, nous pouvons voir une distance mesurée entre deux points et des informations sur l'élévation et l'orientation du site de terrain. Crédit :NASA/Jet Propulsion Laboratory
Technologies de réalité mixte, comme les casques de réalité virtuelle ou les applications de réalité augmentée, ne sont pas seulement pour le divertissement, ils peuvent également aider à faire des découvertes sur d'autres mondes comme la Lune et Mars. En voyageant sur Terre dans des environnements extrêmes - des champs de lave semblables à ceux de Mars à Hawaï aux cheminées hydrothermales sous-marines - similaires à des destinations sur d'autres mondes, Les scientifiques de la NASA ont testé des technologies et des outils pour mieux comprendre comment ils peuvent être utilisés pour apporter de précieuses contributions à la science.
Trois projets menés par des chercheurs du centre de recherche Ames de la NASA dans la Silicon Valley en Californie ont présenté leurs résultats dans un numéro spécial de Sciences planétaires et spatiales . Ces résultats comprenaient de nouvelles connaissances sur la façon d'étudier les environnements volcaniques sur d'autres mondes, conceptions d'opérations de mission pour gérer la conduite de la science dans des environnements extrêmes, techniques de recherche de vie, et plus de découvertes.
« Cela représente l'aboutissement d'années de travail de missions partout sur la Terre, faire le travail de déterminer comment nous pouvons efficacement conduire la science sur d'autres mondes, " a déclaré Darlene Lim, le chercheur principal de la science biologique analogique associée aux terrains de lave, ou BASALTE, mission à Ames. "Ce que nous avons fait ici, c'est montrer comment ces missions dans des environnements extrêmes sur Terre peuvent ouvrir la voie à notre future exploration sur d'autres mondes."
Réalité augmentée et virtuelle pour accompagner les futurs explorateurs
La mission BASALT a eu trois déploiements, dont le tiers, s'est rendu dans les régions de Kilauea Caldera et Kilauea Iki à Hawaï en novembre 2017. Dans l'environnement de cet analogue scientifique de Mars, l'équipe a mené 10 missions d'activité extravéhiculaire simulée explorant les champs de lave basaltique sous bon nombre des mêmes contraintes opérationnelles que les futurs astronautes connaîtront sur d'autres mondes. Un exemple en est le délai important entre les communications qui ont lieu entre la Terre et Mars, qui ont été simulés dans ces missions. Les objectifs de BASALT-3 étaient centrés sur la conduite de la science relative à Mars liée à la biologie, chimique, et les systèmes géologiques que nous nous attendons à y trouver tout en incorporant de nouvelles technologies et techniques opérationnelles pour s'assurer qu'une mission peut gérer les contraintes d'opérer sur un autre monde.
Une équipe se lance à travers le champ de lave près du cratère Keanakako'i sur le volcan Kilauea à Hawaï. Leur objectif est de localiser et d'évaluer des sites d'intérêt scientifique, et collecter des échantillons géologiques et biologiques pour l'équipe scientifique du projet BASALT. Dans une simulation réaliste d'une mission à la surface de Mars, l'équipe comprend deux personnes faisant office d'astronautes, tester les outils de navigation et de transmission de données, et fonctionnant avec des retards de communication et des limitations de bande passante que les futurs voyageurs spatiaux connaîtront vraiment sur Mars. Les autres membres de l'équipe fournissent un soutien logistique sur le terrain pendant le test. Crédit :NASA
L'équipe BASALT-3 a découvert que les technologies de réalité virtuelle et augmentée permettaient aux explorateurs sur le terrain de renvoyer des visualisations de données à une équipe scientifique, qui à son tour pourrait mener des analyses complexes pour indiquer où l'équipe de terrain irait ensuite. Bien que des technologies similaires aient déjà été utilisées, cette dernière itération avait de nouvelles capacités pour cartographier les données et les informations de terrain sur le monde réel. Les scientifiques du centre de support de mission pourraient également utiliser la réalité augmentée pour explorer l'environnement "martien".
"Ces technologies n'ont pas seulement fourni un nouvel outil, " a déclaré Kara Beaton, Les opérations scientifiques et l'exploration BASALT sont dirigées par les laboratoires Wyle du Johnson Space Center à Houston. "Ils ont permis de réaliser une véritable science dans des conditions extrêmes. En collectant des images et des données détaillées des environnements basaltiques et en ne fournissant que les aspects les plus importants à l'équipe scientifique à distance, des données qui auraient pu être accablantes et difficiles à échanger sont devenues facilement digestibles. Finalement, ces technologies ont permis de ramener les échantillons qui ont rendu possibles les découvertes détaillées dans ce numéro spécial. »
Des déploiements de BASALT, ces découvertes comprenaient une meilleure compréhension de la façon de rechercher la vie microbienne sur différents types de basaltes, présenté dans un article du numéro spécial. Plusieurs autres missions analogiques ont également donné des résultats.
Prendre la mer pour se préparer aux étoiles
La question de travailler à travers un délai est une question qui devient encore plus importante à mesure que la NASA mène des recherches plus loin dans le système solaire. Les missions robotiques sur les lunes glacées de Saturne et de Jupiter – des endroits où la vie pourrait potentiellement survivre dans les océans sous leurs surfaces gelées – feraient également face à ce défi.
Le projet Systématique de science biogéochimique sous-marine et d'exploration analogique, ou SOUS-MER, simulé un tel voyage lors d'un déploiement à bord du navire d'exploration Nautilus vers un site de ventilation hydrothermale dans l'océan Pacifique. Situé à l'extrémité nord de la crête de Gorda, le site de Sea Cliff est une zone volcanique sous-marine à environ 75 miles au large de la côte où la Californie et l'Oregon se rencontrent. Une équipe scientifique est restée à terre tandis qu'une autre partait en mer, avec leurs explorateurs robotiques. Le projet a développé des techniques pour maximiser le rendement scientifique de l'exploration, utiliser la modélisation géochimique pour guider la prise de décision. Plutôt que d'avoir à attendre que les données voyagent de la Terre vers d'autres mondes pour prendre des décisions, ces choix peuvent être effectués à l'aide de données en temps réel, ce qui réduit ce qui peut prendre des années à quelques heures.
Deux explorateurs robotiques, les véhicules télécommandés Hercules et Argus, sont photographiés ici avant leur lancement à bord de leur navire d'exploration, Nautile. Les deux véhicules ont aidé le Systematic Underwater Biogeochemical Science and Exploration Analog, ou SOUS-MER, équipe alors qu'ils étudiaient le site de ventilation de Sea Cliff dans l'océan Pacifique pendant trois semaines en mer à l'automne 2018. Crédit :Ocean Exploration Trust/Nautilus Live
Des formations terrestres volcaniques aux cratères d'impact
Le troisième projet, Enquêtes sur le terrain pour permettre la science et l'exploration du système solaire, ou FINESSE, s'est rendu en Idaho pour étudier la formation des terres volcaniques et dans le nord du Canada pour étudier les cratères d'impact. Ces destinations terrestres aident les scientifiques à en apprendre davantage et à se préparer à explorer de tels environnements sur d'autres mondes. Certains résultats scientifiques présentés dans les articles du numéro spécial comprenaient une meilleure compréhension du magma sur la Lune, identifier plus d'analogues terrestres pour les caractéristiques volcaniques de la Lune et de Mars, et continuer à développer une technique connue sous le nom de thermoluminescence, qui chauffe des échantillons de roche pour en savoir plus sur leur histoire et est déjà utilisé sur les échantillons lunaires d'Apollo.
« Tous ces projets nécessitent une interaction entre le développement technologique, logistique complexe, et la science dure qui ne peut être testée que sur le terrain, " a déclaré Jennifer Heldmann, chercheur principal sur FINESSE. "La nature interdisciplinaire d'Ames, où les ingénieurs et les planétologues collaborent souvent, le rend particulièrement adapté pour diriger des missions analogiques."
En testant la technologie, opérations de missions, et le savoir-faire scientifique dont nous aurons besoin pour explorer la Lune, Mars, et au-delà ici sur Terre d'abord, La NASA prévoit de s'assurer que lorsque les astronautes atterrissent sur d'autres mondes, ils seront prêts à faire des découvertes révolutionnaires.
