Los astronautas se enfrentarán a desafíos visuales severos y únicos cuando se asienten e investiguen el Polo Sur Lunar
La NASA ha seleccionado el Polo Sur Lunar como lugar de aterrizaje de las próximas naves tripuladas a nuestro planeta con sus ventajas y con algunas "desventajas severas" debido a la iluminación solar que aquí se presentan.
Los humanos están regresando a la Luna, esta vez para quedarse. Debido a que nuestra presencia será más permanente, la NASA ha seleccionado un lugar que maximiza la comunicación visual con la Tierra, la visibilidad solar y el acceso al hielo de agua: el Polo Sur Lunar (LSP, por sus siglas en inglés).
Los problemas derivados de la fuerte iluminación solar
Si bien el Sol aparece en el cielo lunar de manera más constante en los polos, nunca se eleva más de unos pocos grados por encima del horizonte; en las regiones de aterrizaje previstas, la elevación más alta posible es de 7°. Esto presenta un entorno de iluminación severo que nunca se había experimentado durante las misiones Apolo ni, de hecho, en ninguna experiencia de vuelo espacial humano.
La iluminación ambiental afectará gravemente la capacidad de las cuadrillas para ver los peligros y realizar tareas sencillas. Esto se debe a que el sistema de visión humano, que, a pesar de tener un alto rango dinámico, no puede ver bien con luz intensa y no puede adaptarse rápidamente de la luz a la oscuridad o viceversa.
La visión funcional es necesaria para realizar una variedad de tareas, desde tareas simples (por ejemplo, caminar, operar herramientas simples) hasta manejar máquinas complejas (por ejemplo, elevadores de aterrizaje, vehículos exploradores). Por lo tanto, el entorno presenta un desafío de ingeniería para la agencia: uno que debe comprenderse ampliamente antes de poder abordarlo de manera efectiva.
En misiones y programas anteriores de la NASA, el diseño de sistemas de iluminación y de soporte de visión funcional para la actividad extravehicular (EVA) o las operaciones del rover se ha gestionado en el nivel más bajo del programa. Esto funcionó bien para el programa Apolo y la órbita terrestre baja porque el ángulo del Sol se gestionaba mediante la planificación de la misión y la autoubicación de los astronautas; el diseño del casco por sí solo abordaba todos los desafíos de visión.
Esto, combinado con la necesidad de iluminación artificial en las extensas sombras del LSP, significa que deben desarrollarse nuevos sistemas de apoyo a la visión funcional en todos los proyectos y programas.
El diseño de cascos, ventanas y sistemas de iluminación debe funcionar de manera complementaria, dentro y entre programas, para lograr un sistema de iluminación y soporte de visión que permita a las tripulaciones ver en la oscuridad mientras sus ojos están adaptados a la luz, con luz brillante mientras aún están adaptados a la oscuridad, y proteja sus ojos de lesiones.
Muchos de los hallazgos de la evaluación se centraron en la falta de requisitos específicos para prevenir el deterioro funcional de la visión causado por la brillantez del sol (que es diferente de prevenir lesiones oculares), al tiempo que se permite a los astronautas ver lo suficientemente bien como para realizar tareas específicas. En concreto, las tareas que se esperan de los astronautas en el LSP no se incorporaron a los requisitos de diseño del sistema para permitir el desarrollo de un sistema que garantice una visión funcional en el entorno de iluminación previsto.
Trajes especiales para trabajar en la Luna
En consecuencia, el traje espacial, por ejemplo, tiene requisitos de flexibilidad que permiten a los astronautas caminar, pero no que les permiten ver lo suficientemente bien como para pasar de un sol brillante a una sombra oscura y volver sin riesgo de tropezar o caer. Es importante destacar que se identificaron lagunas en la asignación de requisitos entre los programas para garantizar que la función de los distintos programas sea que cada uno comprenda la visión funcional.
El NESC ofreció recomendaciones para que la habilitación de una visión funcional en un entorno de iluminación hostil fuera un requisito específico y nuevo para los diseñadores de sistemas. Las recomendaciones también incluían que se integraran los diseños de iluminación, ventanas y viseras.
El equipo de evaluación recomendó que se desarrollara una amplia variedad de técnicas de simulación, físicas y virtuales, cada una con capacidades diferentes y bien definidas con respecto a la visión funcional. Algunas abordarían los efectos cegadores de la luz solar en el LSP (que no se logran fácilmente mediante enfoques virtuales) para evaluar el rendimiento de los protectores de casco y la iluminación artificial en el contexto del entorno y los tiempos de adaptación.
Otras simulaciones agregarían características del terreno para identificar las amenazas en tareas simples (por ejemplo, caminar, recolección de muestras) y complejas (por ejemplo, mantenimiento y operación de equipos).
Dado que las distintas instalaciones tienen diferentes puntos fuertes, también tienen diferentes debilidades. Es necesario caracterizar estos puntos fuertes y limitaciones para poder verificar las soluciones técnicas y el entrenamiento de la tripulación.