O sucesso das futuras missões lunares da NASA dependerá fortemente de um projeto de missão que permita aos astronautas trabalharem juntos independentemente do treinamento psicológico, afirma um novo estudo.
O objetivo do estudo era identificar “condições específicas” para o sucesso da missão e procurar “sinais de alerta” que pudessem atrapalhar, disse a pesquisadora principal Anamaria Berea, cientista social computacional da George Mason University (GMU), ao Space.com por e-mail. (Primeiro editor de Estudo PLOS UM(Foi publicado em maio por Raymond Vera, da GMU.)
A equipe conduziu pesquisas usando modelos baseados em agentes, ferramentas para simulações computacionais em áreas que vão desde o estudo de bandos de pássaros até a transmissão de doenças, disse Beria. Muito tempo IA moderna Em vez de “treinar” ou “aprender” com as informações fornecidas no conjunto de dados, a modelagem baseada em agentes utiliza o conjunto de dados para “compreender fenômenos emergentes que não têm causa única ou causa direta”, disse ele.
A equipe de pesquisa considerou cenários de quantos astronautas haveria base da lua e com que frequência ocorrem as tarefas de redistribuição. Por exemplo, no “caso inicial”, a duração pretendida da missão era de três meses, com uma única operação de reabastecimento de 2 meses com comida, água, ar e uma nova tripulação de astronautas.
Usando uma análise probabilística complexa chamada simulação de Monte Carlo, os astronautas modelo neste cenário mostraram uma taxa de produtividade de cerca de 20% em relação às tarefas esperadas, “o que é aceitável para um processo de fabricação típico”, observaram os autores.
Essa taxa de produtividade não leva em consideração nada de inesperado durante o trabalho, acrescentaram os autores. “Com baixas taxas de conclusão de tarefas, em média, as equipes enfrentam desafios para lidar com estressores psicológicos e perturbações ambientais”, escreveram.
Lições da Estação Espacial Internacional
NASA monitora a produtividade de maneira um pouco diferente Estação Espacial Internacional (ISS). A agência usa uma métrica chamada “utilização”, que mede o número de horas da tripulação e estudos científicos realizados na estação espacial durante um impulso ou missão. A partir de 2014, o programa ISS recomendou a utilização ideal para uma tripulação de 35 horas por semana quando há três pessoas trabalhando no lado americano da estação espacial, e 68,5 horas se houver quatro ou mais. (O lado russo da ISS opera de forma bastante independente neste aspecto.)
“A NASA geralmente atingiu ou excedeu essa meta e estabeleceu uma média de 120 horas por semana para pesquisas de outubro de 2019 a abril de 2020”, disse o Escritório do Inspetor Geral (OIG) da NASA. 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 do número de horas gastas em pesquisas por semana, aumentou o número de estudos científicos realizados em órbita.”
A Figura 1 do relatório do EIG mostra uma tendência entre 2000 e 2023, com o aumento do tempo da tripulação e dos estudos científicos, sugerindo que a utilização da estação espacial continuará a crescer. E apesar destas perturbações ocasionais e documentadas, os astronautas devem dar um passo atrás na produção. Derramamento de amônia de emergência Caminhadas espaciais necessárias, O O desastre do 11 de setembroou acomodação no local durante Breves contingências Como detritos espaciais que ficam à deriva a poucos quilômetros da estação.
Mesmo que tudo corra bem, nem todo o tempo da tripulação poderá ser utilizado, pois é necessária manutenção normal, como a limpeza da estação, e os astronautas precisam dormir, comer e descansar um pouco todos os dias. Além disso, a utilidade aumenta com tripulações maiores na estação espacial em comparação com tripulações mais pequenas, uma vez que há menos carga de manutenção com mais mãos para realizar estas tarefas.
Mas a “falta de redundância” nos principais itens de abastecimento da estação espacial representa um risco para a concessionária, observou o EIG. Apenas um exemplo, EspaçoX Cápsulas do Dragão Tripulado e Roscosmos As espaçonaves Soyuz são os únicos dois veículos que atualmente transportam astronautas para a estação. “A redundância e as capacidades limitadas de transporte de carga e tripulação aumentam o risco para a capacidade atual e futura de trazer suprimentos, ciência e pessoal para a estação, crítica para operações seguras e para a plena utilização da ISS”, escreveu o EIG no relatório.
ambientes isolados
Qualquer pessoa que já tenha feito uma longa viagem de carro em grupo, ou que se lembre de estar em locais apertados com colegas de quarto ou familiares durante uma pandemia, tem alguma ideia de como é um ambiente isolado e confinado (ICE): lotado, com recursos limitados e poucas conexões com o mundo exterior. O espaço é um exemplo de um verdadeiro ICE; Locais de pesquisa isolados (como a Antártica) ou submarinos também foram estudados na literatura, separadamente Estudo de 2021 Em Revisões Neurológicas e Biocomportamentais.
Simplificando, ICE refere-se a um local onde os humanos são obrigados a trabalhar com um alto padrão em situações isoladas e muitas vezes perigosas, apenas com um controle de tarefas ou suporte remoto equivalente (se possível). E, como aponta o novo estudo, uma base lunar é um exemplo complexo de ambiente isolado – que contém não apenas astronautas residentes, mas também rovers, outros robôs e tripulações visitantes ocasionais.
“A premissa para a nossa abordagem de modelagem veio da tentativa de compreender melhor os fatores humanos envolvidos em missões espaciais tripuladas, especialmente missões espaciais profundas, para as quais não temos muitos dados históricos”, disse Beria.
Isso ocorre porque poucos viajaram além Órbita Terrestre Baixa – Duas dúzias de pessoas que voaram para as regiões lunares Apolo Missões do 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.
“Corremos diferentes cenários, como tempos de viagem espacial, número de astronautas, situações inesperadas que poderiam ocorrer na superfície lunar ou no habitat”, disse ele. O modelo sugeria que as missões com maior probabilidade de sucesso envolveriam seis astronautas a lua Um de cada vez, com ingredientes frescos Terra Não há flutuações drásticas no meio ambiente devido a coisas como uma vez a cada duas semanas e assim por diante Radiação ou um Impacto de micrometeoritos.
“Em contraste, o pior cenário tem quatro astronautas na Lua ao mesmo tempo, uma janela de reentrada de um mês entre a Terra e a Lua e probabilidades ambientais moderadas a altamente adversas”, disse Beria. E quando questionado se o treino era um factor de mitigação dos efeitos adversos, ele não concordou que anos de trabalho da NASA e de outros astronautas sejam mais eficazes do que curtos períodos de treino. Analogias básicas da lua.
“As pessoas podem ser muito bem treinadas, mas para missões de longa duração ou no espaço profundo, há sempre um fator humano envolvido”, disse ele. “Observamos a mistura de habilidades e personalidades em um grupo de astronautas, e há uma linha tênue entre um grupo pequeno e um grupo muito grande, e as sinergias e comportamentos emergentes que advêm da interação das pessoas entre si e com seu ambiente.
“Uma equipe é mais do que a soma de seu pessoal”, continuou ele. “As melhores formas de superar estes problemas não são através de formação adicional, mas através do ajuste fino de outros aspectos das tarefas: a duração da tarefa, a frequência das tarefas de redistribuição e planos de contingência para acidentes e condições inesperadas em ambientes extremos”.
No entanto, a NASA envia a sua tripulação da ISS para treino em ambiente remoto muito antes de flutuarem através da escotilha da estação espacial – e do comandante da Artemis 2. Reed Wiseman disse nova iorquino Um treinamento psicológico extensivo é essencial em ambientes apertados (e assim por diante). Problemas na linha de ventilação o que levou a problemas ocasionais no banheiro).
Essa intervenção psicológica durante o treinamento foi intencional. “A preparação começa com o recrutamento de pessoas mentalmente aptas e, em seguida, treiná-las para lidar com situações e problemas potenciais.” escreveu O Agência Espacial Canadense deste exercício, citando os protocolos da NASA. “Os astronautas repetem este exercício para que possam antecipar as suas próprias reações e as reações dos seus companheiros de equipa. Eles recebem apoio constante das equipas no terreno e têm acesso a uma variedade de ferramentas para os ajudar a lidar com situações difíceis.”
Berea observou, no entanto, que a psicologia fazia parte (mas não o foco) das simulações de suas equipes, incluindo pontuações e dados do NASA TLX (Task Load Index), que medem os níveis de enfrentamento e estresse dos astronautas. Os pesquisadores também consideraram estudos de caso de análogos, incluindo Missões de Pesquisa Antártica e o tempo a bordo de submarinos ou petroleiros são apenas alguns exemplos.
“Temos que prestar atenção não apenas aos astronautas, mas à equipe como um todo, e cada equipe e cada viagem espacial são únicas. Não podemos modelar isso com estatísticas ou IA”, disse ele. “Mas o que podemos fazer é garantir que, antes de enviarmos qualquer ser humano para viver e trabalhar na Lua, compreendemos melhor a complexidade das interações e dos cenários que eles enfrentarão durante a sua missão, para que possamos ajudar.”
