NASA je od najranijih dana svemirske obuke potopio astronaute pod vodom kako bi simulirao neumorno iskustvo kretanja u mikrogravitaciji. Na primjer, 1966. godine, Buzz Aldrin prakticirao je svemirske plovidbe s maketeom svemirskog broda Blizanci u velikom bazenu u Marylandu kako bi se pripremio za misiju Gemini 12. Godine 1983. astronauti su vježbali kretanje po punopravnom modelu tovarnog zaljeva svemirskog šatla koristeći vježbalište za vježbanje životne sredine Johnson Space Center (WETF). Uspjeh podvodnog treninga na kraju je potaknuo stvaranje laboratorija za neutralnu plovnost u Houstonu, najvećeg zatvorenog vodenog tijela na svijetu, sposobnog za držanje modela glavnih odjeljenja Međunarodne svemirske stanice.
Počevši od 2001. godine, astronauti su obučavali i testirali opremu na otvorenom oceanu u sklopu NASA-ine ekstremne zaštite okoliša ili NEEMO programa. Prošlog mjeseca, posada akvanauta i astronauta pojavila se nakon što je provela devet dana u podmorskom staništu poznatom kao Baza vodenih grebena, koje se nalazi 62 metra ispod površine oceana uz obalu Key Largoa na Floridi. Ekspedicija, NEEMO 23, bila je posljednja u nizu misija koje koriste dno Atlantskog oceana kao poligon za ispitivanje mogućih dubokih svemirskih tehnologija i postupaka. S samo oko 40 stopa i širine 20 stopa, Aquarius, dio Međunarodnog sveučilišta Florida, također je idealan testni poligon za proučavanje fizičkih i mentalnih učinaka života i rada u zatvorenim prostorima.
Iako je program startao gotovo dva desetljeća, ovo je bila prva NEEMO misija koja ima sve ženski NASA-in istraživački tim. Član posade NEEMO-a, Csilla Ari D'Agostino, neurobiolog sa Sveučilišta na Južnoj Floridi, objašnjava da su podaci prikupljeni tijekom ove misije ključni za stvaranje cjelovite slike o tome kako bi se svi astronauti mogli ponašati u svemiru, posebice od prošlih NEEMO posada bili su prvenstveno muški.
"Važno je prikupiti podatke o oba spola", kaže Ari D'Agostino. "Ako postoji razlika, moramo smisliti kako to riješiti. Ako nema toga, moramo to znati i mi. "
Dva člana tima NEEMO 23 pripremaju opremu za mjerenje metabolizma spužvi. (Karl Shreeves) Ari D'Agostinu pridružili su se akvanasut Shirley Pomponi, morski biolog s Harbour Branch Oceanografskog instituta sa Sveučilišta Florida Atlantic, i kandidatkinja za astronaut NASA-e Jessica Watkins. Tim je vodila talijanska astronautkinja Samantha Cristoforetti, koja je 2014. i 2015. provela 200 dana u svemiru - rekordni svemirski let za Europljanina.
Neastronauti grupe su izabrani zbog svog ronilačkog iskustva i za vlastito istraživanje. Ari D'Agostino proučava fiziološke učinke ronjenja, poput onoga što se događa kada ronioci udišu kisik u okruženjima visokog tlaka. Tijekom ekspedicije proučavala je i grupnu dinamiku i kako se ponašanje mijenja pod fizičkim i mentalnim stresom. Pomponi, s druge strane, proučava morske spužve i testirao je novi ručni alat za uzorkovanje koji bi mogao imati potencijalne primjene u svemiru, poput uzorkovanja planetarnih stijena i sedimenata.
Dok su se prethodne misije NEEMO fokusirale na simulaciju aktivnosti na površini asteroida, NEEMO 23 testirao je novu opremu i radne protokole za Međunarodnu svemirsku stanicu i buduće svemirske misije na Mjesec i Mars.
Obično je polovica članova posade provela do pet sati izvan opreme za ispitivanje plovila i skupljanja uzoraka, dok su oni u zatvorenom prostoru bili zaduženi za vođenje posla i komunikaciju s kontrolom misije. "Ponekad bih odjednom komunicirao s četvero različitih ljudi", kaže Pomponi. "Komunicirao bih s roniocima, s znanstvenom komunikacijom, s kontrolom misije i s nekim unutar staništa."
Unutar Vodolije, Pomponi je poučio ronioce izvana kako koristiti njezinu istraživačku opremu za prikupljanje uzoraka spužve i mjerenje njihove metaboličke aktivnosti. Ova metoda služila je kao analogija budućim misijama na Mars, gdje bi astronaut mogao dobiti zadatak koristiti specijalizirane alate koje je dizajnirao netko drugi.
"Prethodno je bilo malo treninga na kopnu, ali ne mnogo", kaže Pomponi. "Ali u svemiru, kada istražuju, astronauti koji su tamo gore nisu nužno oni koji znaju koristiti te instrumente."
Akvanauti i astronauti moraju se odbiti protiv struje da bi prebacili svoje zupčanike između radnih mjesta na gotovo 80 stopa dubine. (Csilla Ari D'Agostino) Dvadeset i dva metra ispod površine, tim je također naišao na logističke probleme: uređaji su se borili za povezivanje s internetom, izrezali su mikrofone i kacige izgubili, među ostalim nesretnicima. Za svaki od ovih scenarija, tim je morao sam pronaći rješenje problema. Pomponi kaže da je njezino iskustvo komuniciranja s roniocima radi rada i rješavanja problema s opremom ilustriralo važnost postojanja nekoga sa znanstvenom stručnošću kao dijela posade, a ne samo pod nadzorom misije.
"[Ako] ste na Marsu i pošaljete poruku natrag u kontrolu misije, trebati će 20 minuta da stignete [tamo], a zatim još 20 minuta da dobijete odgovor", kaže Pomponi. "Znači, najmanje imate 40 minuta kašnjenja. Ta je misija posebno osmišljena kako bi se omogućilo astronautima da rješavaju probleme i ... da sami donose odluke koje su se odnosile na postupke ili instrumente kojima smo radili. "
Članovi tima unutar staništa također su procijenili alate poput skenirajućeg elektronskog mikroskopa (SEM) koji je ove godine namijenjen Međunarodnoj svemirskoj stanici. "To je poput minijaturne verzije SEM-a", kaže Ari D'Agostino. "To je apsolutno nevjerojatno, jer obično bi vam trebala gotovo pola sobe, a ovo je bilo poput veličine aparata za kavu." Tim je koristio SEM za slikanje uzoraka poput Pomponijevih sunđera, a s obzirom da je pritisak unutar Vodenjaka 2, 5 puta veći od da su na površini akvanauti i astronauti također mogli izvijestiti kako je mikroskop djelovao u ekstremnom okruženju.
Izvan Vodenjaka na morskom dnu, članovi tima isprobali su brojne nove uređaje za moguću upotrebu u svemiru. Testirali su novi komad medicinske opreme, nosila za mjesec nazvan Skupština Lunarnog sustava evakuacije (LESA) koji pomaže podići i prevoziti onesposobljenog astronauta - zastrašujući zadatak bez mehaničke pomoći, s obzirom da vodeni svemirski odijeli uključuju kacigu od 32 kilograma, pupkovinu linija i težina od 10 do 20 kilograma kako bi se spriječilo da akvanauti isplivaju na površinu. U svemiru, jednako glomazna odjeća astronauta i nedostatak gravitacije ovaj bi zadatak činili jednako teškim, ističući prednosti testiranja ovih novih dizajna pod vodom prije nego što ih pošalju na drugi planet.
Da bi procijenili kako su životni uvjeti utjecali na njihovu mentalnu sposobnost, posada je izvodila svakodnevne vježbe, poput simulacije mjesečevog leta, koja je testirala njihovu sposobnost za obavljanje više zadataka, zahtijevajući od njih da istovremeno spuštaju vozilo, čitaju dolazne komunikacije i pozivaju mjerne podatke poput nadmorske visine.
Samantha Cristoforetti i Csilla Ari D'Agostino rade na 3D otisnutom staništu staništa koje je građevinski materijal za lunarna ili marsovska staništa. (Csilla Ari D'Agostino) Dio Ari D'Agostinovog istraživanja uključivao je proučavanje ponašanja skupine u cjelini. Dok se neki timovi mogu raspasti pod mentalnim i fizičkim pritiskom, posada NEEMO 23 neometano je surađivala.
"Očito je bilo vrlo stresnih trenutaka kada su svi bili vrlo opterećeni zadacima, stanište je bilo vrlo malo i nismo se mogli međusobno izvući", kaže Ari D'Agostino. „Doista smo trebali znati kada nekome treba pomoć, kada netko treba zakoračiti i kada se netko treba povući. Bila je to vrlo, vrlo dobra mješavina osobnosti i dobro smo se zabavili. "
Sada natrag iznad razine mora, tim se rasipa i provest će naredne sedmice analizirajući svoje podatke i na kraju izvještavajući o rezultatima. Ari D'Agostino nada se da bi mogla sudjelovati u budućim misijama NEEMO kao dio pomoćne posade.
"Malo smo se smijali prijateljima astronauta da smo imali postporođajnu depresiju sada kada je ta velika stvar gotova, i samo smo se trudili razmišljati", kaže ona. "Mislim da nam je trebalo malo vremena da probavimo što se stvarno dogodilo, jer je nešto moglo poći po zlu i srećom nije. Doživjeli smo neke zaista uzbudljive i velike stvari. "
