O sucesso das futuras bases lunares da NASA depende em grande parte do desenho da missão que permitirá aos astronautas trabalhar bem em conjunto, independentemente do treino psicológico, afirma um novo estudo.
O objetivo do estudo era identificar “condições específicas” para o sucesso da missão e procurar quaisquer “sinais de alerta”, disse a investigadora principal Annamaria Beria, cientista social computacional da George Mason University (GMU), ao Space.com por e-mail. (O primeiro autor de Estudo PLOS UM(que foi publicado em maio, por Raymond Vera da GMU.)
A equipe conduziu pesquisas usando modelos baseados em agentes, que vão desde estudos de bandos de pássaros até ferramentas de simulação computacional para a propagação de doenças, disse Beria. Muito embora IA moderna A modelagem baseada em agentes, em vez de “treinar” ou “aprender” para extrapolar a partir de informações fornecidas em um conjunto de dados, usa um conjunto de dados para “compreender fenômenos que não têm uma causa única ou causa direta”, disse ele.
A equipe de pesquisa considera o cenário de quantos astronautas haverá base lunar e com que frequência ocorrerão missões de reabastecimento. Por exemplo, num “caso primário”, a duração presumida da missão era de três meses, com um único reabastecimento no segundo mês de comida, água, ar e uma nova tripulação de astronautas.
Usando uma análise de probabilidade complexa conhecida como simulação de Monte Carlo, os astronautas modelo neste cenário mostraram uma taxa de produtividade de cerca de 20% em relação ao trabalho esperado, “o que é aceitável para um processo de fabricação típico”, observaram os autores.
Esta taxa de produtividade não leva em conta nada inesperado que possa surgir durante a missão, acrescentaram os autores. “Taxas mais baixas de conclusão de tarefas sugerem que, em média, as equipes estão enfrentando desafios para superar estressores psicológicos e perturbações ambientais”, escreveram.
Lições da Estação Espacial Internacional
“A NASA geralmente atingiu ou superou essa meta e dedicou em média 120 horas por semana à pesquisa de outubro de 2019 a abril de 2020”, disse em um relatório o Escritório do Inspetor Geral (OIG) da NASA, que está monitorando todos esses números de produtividade. publicado Em setembro de 2024.
“De março de 2022 a março de 2023, os últimos dados publicados, vimos um uso próximo de 90 horas por semana”, observou o EIG. “Além das horas gastas semanalmente em pesquisas, o número de investigações científicas realizadas em órbita aumentou.”
A Figura 1 do relatório do EIG também mostra o tempo da tripulação e as investigações científicas, como uma tendência, entre 2000 e 2023, sugerindo que a utilização da estação espacial continua a aumentar. E isso apesar das interrupções periódicas e documentadas que exigiam que os astronautas deixassem de ser produtivos, ou seja, Vazamento de amônia de emergência caminhada espacial necessária, O desastre do 11 de setembroou refúgio de vez em quando Contingências Curtas À medida que os detritos espaciais passam a poucos quilômetros da estação.
Mesmo que tudo corra bem, nem todo o tempo da tripulação pode ser usado, pois a estação requer manutenção de rotina, como limpeza, e os astronautas também precisam de tempo todos os dias para dormir, comer e descansar. Além disso, as estações espaciais tendem a utilizar tripulações maiores do que as mais pequenas, uma vez que a manutenção fica sobrecarregada com mais mãos a executar estas tarefas.
Mas a “falta de redundância” nos principais itens de abastecimento da estação espacial representa riscos de utilização, observou o EIG. Apenas como exemplo, EspaçoX Cápsula Crew Dragon e Roscosmos As espaçonaves Soyuz são os únicos dois veículos que transportam astronautas para a estação. “A falta de redundância e a capacidade limitada para o transporte de carga e tripulação aumentam o risco para a entrega atual e futura de suprimentos críticos, ciência e tripulação da NASA de e para a estação para manter as operações seguras e a plena utilização da ISS”, escreveu o EIG no relatório.
Ambiente isolado
Aqueles de nós que fizeram longas viagens de carro juntos ou que se lembram de ter vivido em locais apertados com colegas de quarto ou familiares durante uma pandemia, têm alguma ideia de como é um ambiente isolado e confinado (ICE): lotado, com recursos limitados e poucas conexões com o mundo exterior. O espaço serve como exemplo de verdadeiro ICE; Bases de pesquisa isoladas (como na Antártica) ou submarinos também foram estudadas na literatura, em opinião separada Estudo de 2021 Na revista Neuroscience and Biobehavioral Reviews.
Simplificando, ICE refere-se a uma posição onde as pessoas são obrigadas a realizar um trabalho de alto padrão em condições isoladas e muitas vezes perigosas, apenas com assistência remota de um controle de missão ou equivalente (se possível). E, observa o novo estudo, uma base lunar seria um exemplo complexo de ambiente isolado – contendo não apenas astronautas residentes, mas também rovers, outros robôs e tripulações visitantes ocasionais.
“A base da nossa abordagem de modelagem veio da tentativa de compreender melhor os fatores humanos envolvidos nas missões espaciais tripuladas, especialmente nas missões espaciais profundas, para as quais não temos muitos dados históricos”, disse Beria.
Isso ocorre porque apenas um punhado cruzou Órbita Terrestre Baixa – Duas dúzias que voaram para o Reino Lunar Apolo missões no final dos anos 1960 e início dos anos 1970, e quatro astronautas da NASA Ártemis 2 Um vôo ao redor da lua em abril passado.
“Enfrentamos diferentes cenários sobre a duração da missão espacial, o número de astronautas, as possíveis circunstâncias imprevistas que poderiam ocorrer na superfície lunar ou no habitat”, disse ele. O modelo sugeria que seis astronautas estavam trabalhando na missão com maior probabilidade de sucesso a lua De cada vez, com novos suprimentos chegando o mundo A cada duas semanas, e não há flutuações extremas no meio ambiente devido a coisas assim radiação ou um impacto de micrometeoritos.
“Em contraste, o pior cenário é ter quatro astronautas na Lua ao mesmo tempo, apenas uma janela de reabastecimento de um mês entre a Terra e a Lua e um potencial ambiental adverso moderado a alto”, disse Beria. E, quando questionado se a formação é um factor na redução dos efeitos adversos, ele não concordou necessariamente que a formação de curto prazo utilizada pela NASA e outras agências para trabalhos de astronautas seria mais eficaz. Analógico da base lunar.
“Os humanos podem ser muito, muito bem treinados, mas para missões de longa duração ou no espaço profundo, sempre haverá um elemento humano envolvido”, disse ele. “Observamos a combinação de habilidades e personalidades em uma equipe de astronautas, e há uma linha tênue entre uma equipe que é muito pequena e uma equipe que é muito grande, e há sinergia e comportamento emergente que interage entre si e com o ambiente.
“A equipe é mais do que a soma de seu pessoal”, continuou ele. “A melhor maneira de superá-los não é através de mais treinamento, mas ajustando outros aspectos da missão: duração da missão, frequência das missões de reabastecimento e planos de contingência para acidentes e situações inesperadas em ambientes extremos”.
A NASA, no entanto, submeteu a sua tripulação da ISS a anos de treino em ambiente remoto, muito antes de flutuarem através da escotilha da estação espacial – e do comandante da Artemis 2. Reid Wisman dizer O nova-iorquino O extenso treinamento psicossocial que resultou na proximidade óbvia entre seus quatro companheiros de tripulação lunar, apesar do espaço apertado (e Problema na linha de ventilação o que às vezes causa problemas no banheiro).
A intervenção psicológica durante o treinamento foi intencional. “A preparação começa com a contratação de pessoas mentalmente saudáveis e, em seguida, com o treinamento para ajudá-las a lidar com possíveis situações e problemas”. escreveu D Agência Espacial Canadense Este treinamento, citou o protocolo da NASA. “Os astronautas repetem este treino frequentemente para que possam antecipar as suas próprias reações e as dos seus companheiros de equipa. Eles também recebem apoio constante das equipas no terreno e têm acesso a uma variedade de ferramentas para os ajudar a lidar com situações potencialmente difíceis.”
Beria observou que a psicologia faz parte (mas não o foco) das simulações de sua equipe, que incluem a consideração das pontuações e dados do TLX (Índice de Carga de Tarefas) da NASA, que medem o enfrentamento e o estresse dos astronautas. Os pesquisadores também consideraram estudos de caso com análogos Missão de pesquisa antártica e tempo em submarinos ou plataformas petrolíferas como alguns exemplos.
“Precisamos nos concentrar não apenas nos astronautas, mas em toda a equipe, e cada equipe e cada missão espacial são únicas. Não seremos capazes de modelá-los com estatísticas ou IA”, disse ele. “Mas o que podemos fazer é garantir, antes de enviarmos um humano para viver e trabalhar na Lua, que compreendemos melhor a complexidade das interações e situações que eles enfrentarão durante a missão, e podemos ajudar com isso”.
