При проектировании перспективных пилотируемых миссий значимая роль отводится результатам, полученным при проведении изоляционных экспериментов в замкнутых макетах космических станций. С помощью современного программного инструментария удается обеспечить практическое воплощение концепции построения виртуальной среды в сценариях, направленных на имитацию этапов лунной миссии. Материалы проведенного исследования отражают современные достижения в области методов построения виртуального окружения при проектировании новых видов деятельности космонавтов. Показаны широкие возможности использования методологии построения «виртуального окружения» для моделирования деятельности космонавтов в изоляционных экспериментах при освоении Луны, в том числе для изучения взаимодействия космонавтов с роботами. Эти модели отвечают запросам международного проекта SIRIUS.
Идентификаторы и классификаторы
- УДК
- 004.946. Виртуальная реальность
331.101.1. Эргономика
629.785. Аппараты для исследования космического пространства и планет (для полетов к Луне, планетам, Солнцу и для облета их) - Префикс DOI
- 10.930981/2587-7292-2022-110-1-38-47
- eLIBRARY ID
- 48435686
Вопросам методологии прогнозирования успешности выполнения человеком задач в перспективных пилотируемых проектах с помощью длительных изоляционных экспериментов придается большое значение, а соответствующее научно-прикладное направление по-прежнему остается в числе актуальных [1–2]. Отечественная наука накопила уникальный опыт постановки таких экспериментов на уровне международных проектов, и при этом арсенал методик исследования состояния человека и результативности деятельности постоянно расширяется для новых перспективных проектов, включая роботизированное освоение Луны. В последние годы страны — участники программы МКС наращивают усилия по построению наземных аналогов миссий освоения Луны и дальнего космоса, в том числе с использованием развитых комплексов — натурных и полунатурных полигонов, как, например, «Аналоги для подготовки роботизированных и человеческих исследований на Луне» (программа Analogues for preparing robotic and human exploration on the Moon ESA / DLR), в составе которых предусмотрены средства имитационного моделирования деятельности космонавтов, включая применение виртуальных сред [3–5]. В цитируемых работах показано, что для поддержки будущих исследований, выполняемых человеком с помощью роботов на Луне, важно использование различных искусственных сред моделирования, в том числе в процессе проектирования лунной базы. Ранее нашли практическое воплощение разработки виртуальных сред деятельности применительно к полетам орбитальных станций, и эти разработки займут видное место в предстоящих исследованиях [6–8].
Список литературы
-
Григорьев А.И., Ушаков И.Б., Моруков Б.В., Бубеев Ю.А. и др. Основные операционные подходы к наземному моделированию пилотируемого полета на Марс // Биотехносфера. 2013. № 4. С. 11-17. EDN: RENDBB
-
Гущин В.И., Виноходова А.Г., Комиссарова Д В., Белаковский М.С., Орлов О.И. Эксперименты с изоляцией: прошлое, настоящее, будущее // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2018. Т. 52. № 4. С. 5-16. DOI: 10.21687/0233-528X-2018-52-4-5-16 EDN: XUZUSL
-
Hoppenbrouwers T. (2016). Analogues for Preparing Robotic and Human Exploration on the Moon // 14th International Conference on Space Operations. May 2016. DOI: 10.2514/6.2016-2353
-
Casini A., Mittler P., Cowley A., Schlüter L., Faber M., Fischer B. et al. Lunar analogue facilities development at EAC: the LUNA project // Journal of Space Safety Engineering. 2020. № 7 (4). Pp. 510-518. DOI: 10.1016/j.jsse.2020.05.002 EDN: EMVBPP
-
Costantini M., Schlutz J., Casini A., Mittler P. et al. (2021). Testing rovers for human and robotic lunar exploration in the ESA / DLR LUNA analogue facility // Proceedings of the International Astronautical Congress, IAC. 72nd International Astronautical Congress (IAC 2021), 25-29 Oct. 2021, Dubai, United Arab Emirates.
-
Ушаков И.Б., Бубеев Ю.А., Гущин В.И., Боритко Я.С. К проекту освоения Луны: некоторые инженерно-психологические и медицинские проблемы // Космическая техника и технологии. 2015. № 3. С. 68-80. EDN: UMPXKJ
-
Бубеев Ю.А., Усов В.М., Сергеев С.Ф., Крючков Б.И., Михайлюк М.В., Йоханнес Б. Итоги космического эксперимента “Пилот-Т” для моделирования взаимодействия в системе “человек - робот” на лунной поверхности // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2019. Т. 53. № 7. С. 65-75. DOI: 10.21687/0233-528X-2019-53-7-65-75 EDN: XHVRJQ
-
Бубеев Ю.А., Усов В.М., Крючков Б.И., Алтунин А.А., Долгов П.П., Михайлюк М.В. Использование в изоляционных экспериментах технологий виртуальной и дополненной реальностей для моделирования выходов в открытый космос без страховочного фала // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2021. Т. 55. № 2. С. 15-28. DOI: 10.21687/0233-528X-2020-55-2-15-28 EDN: YKBGJO
-
Сергеев С.Ф. Обучающие и профессиональные иммерсивные среды. М.: Народное образование, 2009. 432 с. EDN: QXETKH
-
Михайлюк М.В. и др. Система виртуального окружения VirSim для имитационно-тренажерных комплексов подготовки космонавтов // Пилотируемые полеты в космос. 2020. № 4. С. 72-95. DOI: 10.34131/MSF.20.4.72-95 EDN: NZKHKF
Выпуск
Другие статьи выпуска
27 апреля 2022 года исполняется 80 лет выдающемуся космонавту Валерию Владимировичу Полякову. Он совершил два длительных космических полета. Один из них и сегодня, спустя 27 лет, является рекордным по длительности пребывания человека в космосе и внесен в Книгу рекордов Гиннесса. Вклад этого космонавта в пилотируемую космонавтику бесценен. В космосе и на Земле Валерий Поляков реализовал уникальные медицинские исследования, которые способствовали совершенствованию медико-биологического обеспечения длительных полетов, а также заложили основу для разработки системы медико-биологического обеспечения межпланетных полетов.
Среди тех, кто работает или просто знаком с космической отраслью, пожалуй, не найдется человека, который не знал бы Марка Белаковского из Института медико-биологических проблем. Уважаемый космический врач, ученый, популяризатор космический медицины и биологии, выдающийся организатор дюжины международных медико-биологических экспериментов, идеолог и менеджер знаменитого изоляционного эксперимента Марс-500, по большому счету не нуждается в представлении. Это тот самый случай, когда имя и фамилия уже сами по себе являются брендом. 31 января 2022 Марку Самуиловичу Белаковскому исполнилось 75 лет. «ВКС» встретился с юбиляром и поговорил с ним о космосе, о пути в профессию, о полете на Марс и о… футболе.
Летом 2022 года Россия собирается отправить на Луну автоматическую станцию «Луна-25». Ее целью станет изучение лунной поверхности и окололунного пространства для дальнейшего освоения естественного спутника Земли. Это первый космический аппарат, запущенный в нашей стране в сторону ночного светила после 46-летнего перерыва. Тем самым Россия возвращается на Луну, где ее беспилотные посланцы уже были, и им принадлежат все пионерские достижения в этом разделе космонавтики. В статье рассказывается об истории изучения Луны с помощью советских автоматических станций серии «Луна» в период с 1958 по 1976 год.
Впервые выявлен и описан кризис мирового авиастроения в 1911-1914 годах. Выпуск самолетов в наиболее развитых странах в этот период снижается, темп создания новых моделей замедляется. Кризис, замаскированный ростом общего мирового производства самолетов и повышением их характеристик, удалось выявить с помощью анализа сведений о разработке и производстве самолетов во всем мире с 1901 по 1918 год. Автором предложены объяснения причин данного кризиса и выявлено влияние государственной поддержки на смягчение его проявлений.
В статье представлен обзор многоразовых транспортных космических систем зарубежных стран, их характеристик, конструкций, отличительных особенностей. Основная цель статьи заключается в выявлении главных направлений использования МТКС, определяющих конструктивных характеристик и проблем их создания.
Все предыдущие годы частные космические компании выстраивали взаимодействие с Роскосмосом и другими отраслевыми ведомствами в одиночку. Это не приносило ожидаемого результата. Олег Мансуров, основатель и генеральный директор Success Rockets, выступил с инициативой создания Ассоциации частных космических компаний. Журнал «ВКС» пообщался с представителями компаний, вошедших в Ассоциацию, и узнал: в каком направлении пойдут частники, чего они ожидают от взаимодействия с государственными структурами и каковы их планы на ближайшее будущее.
В статье представлены требования к продуктам, пригодным для использования в условиях космического полета. Проанализирован опыт сертификации продуктов питания, изготовленных по национальным пищевым технологиям и предлагаемых для формирования «гостевых» наборов, которые при положительных результатах сертификации доставлялись и использовались для питания на орбитальной станции «Мир» и Международной космической станции при включении в состав российских экипажей представителей других стран. Указано основное назначение использования «гостевых» наборов национальных продуктов.
Представлен анализ основных тактико-технических характеристик зарубежной космической системы радиолокационного наблюдения Capella 36. Проведено математическое моделирование основных показателей качества космической системы.
В работе представлены научные основы процессов извлечения гелия-3 (гелиона) из лунного реголита за счет его термодинамического нагрева, воздействия резонансного электромагнитного излучения, а также активного окисления микроорганизмами, способными изменять структуру реголита в условиях сверхнизких температур и жесткого ультрафиолетового излучения на поверхности Луны. На основе сравнительной оценки характеристик лунного реголита и вулканического пепла высказано предположение об их вероятной идентичности. Оценена адсорбционная способность реголита по отношению к гелию-3 и определено значение адсорбционной постоянной Генри, знание которой позволяет более точно оценить общее его количество на Луне, а также проектировать мощности по его переработке, извлечению и доставке на Землю, где он станет основой безуглеродной термоядерной энергетики будущего.
Проект Testudo решает проблему защиты экипажа межпланетных кораблей от космической радиации при медленных, длительных и среднескоростных полетах. Данные полеты энергетически выгодней, чем схемы быстрых челночных перелетов, требующие организации производства топлива на поверхности Марса из местных ресурсов. Рассматриваются новые возможности увеличения грузоподъемности многоразовых межпланетных кораблей, в том числе возможность совершения полетов к Марсу и обратно без дозаправки топливом. Такие челночные перелеты важны на первом этапе создания марсианской колонии, когда еще не налажено производство топлива из местных ресурсов.
Сделан общий анализ процесса освоения космоса человеком в парадигме экспансии. Выделены две основные стратегии: ограниченная экспансия и безграничная экспансия. Представлены краткий анализ, описание, периодизация истории пилотируемых полетов как эволюции технологий, условий, качества жизни людей в космосе в XX - XXI веках и перспектив экспансии. Впервые предложена концепция качества жизни людей вне Земли, изложены ее основания.
Издательство
- Издательство
- СОЦИУМ-А
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 125315, г Москва, р-н Сокол, Ленинградский пр-кт, д 80 к 16
- Юр. адрес
- 125315, г Москва, р-н Сокол, Ленинградский пр-кт, д 80 к 16
- ФИО
- Ильин Игорь Владимирович (Генеральный директор )
- Контактный телефон
- +7 (499) 6540040