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A astronauta da NASA Megan McArthur usa um Microsoft HoloLens, um fone de ouvido de realidade mista (ou realidade aumentada), que permite que ela veja tanto o espaço ao seu redor quanto telas digitais em seu campo de visão.
Créditos: NASA
Fones de ouvido de realidade mista, como o HoloLens, parecem óculos de sol envolventes e, ao contrário dos fones de ouvido de realidade virtual (que produzem um ambiente totalmente virtual), o HoloLens tem lentes transparentes que combinam os mundos virtual e real. Isso permitiu a McArthur ver a área ao seu redor, e uma pequena câmera voltada para a frente no fone de ouvido permitiu que os membros da equipe do Laboratório Cold Atom, assistindo em grandes telas no Centro de Operações de Missões Orbitais da Terra no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia, ver o que ela estava olhando. Por outro lado, durante a atividade de 2020 com Christina Koch, a equipe pôde ver um vídeo ao vivo apenas de uma câmera fixa posicionada atrás ou acima do astronauta, deixando a visão do hardware quase totalmente obscurecida.
McArthur também pode ver anotações gráficas virtuais, como texto e setas, colocadas em seu campo de visão pela equipe de operações do Cold Atom Lab. Por exemplo, ao olhar para uma série de cabos, a equipe da missão poderia colocar uma seta em seu campo de visão, apontando para o cabo específico que ela precisava desconectar. Mesmo se ela movesse a cabeça para longe e para trás novamente, a seta permaneceria apontando para o mesmo local do cabo.
Fones de ouvido de realidade virtual têm sido usados para várias aplicações a bordo da estação espacial, e realidade mista tem sido usada em alguns casos. Mas geralmente, o objetivo dessas atividades é tornar mais fácil para um astronauta realizar uma tarefa sozinho. A atividade de substituição de hardware do Cold Atom Lab marcou o primeiro uso de um fone de ouvido de realidade mista para melhorar a interação ao vivo entre um astronauta e engenheiros na Terra; também marcou o primeiro uso de realidade mista para reparar um experimento científico na estação. A preparação para a atividade levou seis meses, com a colaboração entre o JPL da NASA, o Johnson Space Center em Houston e o Marshall Space Flight Center em Huntsville, Alabama.
“Cold Atom Lab está investindo no uso desta tecnologia na estação espacial não apenas porque é intrigante, mas porque pode fornecer recursos adicionais para essas tarefas complexas que contamos com os astronautas para realizar”, disse Kamal Oudrhiri, projeto do Cold Atom Lab gerente do JPL. “Esta atividade foi uma demonstração perfeita de como o Cold Atom Lab e a ciência quântica podem tirar proveito da tecnologia de realidade mista”.
Mecânica quântica
A ciência quântica revelou muitas características não intuitivas do mundo físico, como o fato de que os átomos se comportam tanto como objetos sólidos quanto como ondas. Algumas dessas descobertas levaram ao desenvolvimento de tecnologias que muitos de nós usamos no dia a dia, como transitores e microchips.
Cold Atom Lab é a primeira instalação de ciência quântica na órbita da Terra. Resfriar os átomos faz com que eles se movam mais lentamente, tornando-os mais fáceis de estudar. E átomos ultrafrios também podem formar um quinto estado da matéria, chamado condensado de Bose-Einstein, que exibe características quânticas tipicamente microscópicas em uma escala macroscópica.
No ambiente de microgravidade, os cientistas podem tornar os átomos mais frios e estudá-los por mais tempo do que na Terra. Isso abre caminhos de pesquisa que não são acessíveis no local. Ao tornar o Cold Atom Lab atualizável, os membros da equipe podem adicionar novas ferramentas e recursos à medida que sua pesquisa avança, para que possam buscar respostas para novas perguntas e conduzir experimentos cada vez mais complexos e impactantes.
O Cold Atom Lab opera na Estação Espacial Internacional desde 2018. Dê uma olhada na estação espacial usando esta ferramenta interativa ou veja a experiência interativa completa em Eyes on the Solar System Interactive . Crédito: NASA / JPL-Caltech.
“Essa atividade de reparo permite que os gases de potássio também sejam estudados no Cold Atom Lab, o que permitirá aos cientistas realizar dezenas de novos experimentos em química quântica e física fundamental usando gases multiespécies, onde os átomos interagem de maneiras interessantes no ultra - baixas temperaturas somente alcançáveis na microgravidade ”, disse Jason Williams, cientista do projeto do Cold Atom Lab. “Nosso objetivo é que o Cold Atom Lab se torne uma instalação científica em evolução para que possamos desenvolver rapidamente nossa pesquisa e trabalhar com os astronautas para adicionar novos recursos de hardware sem a necessidade de construir e lançar novas instalações a cada etapa do caminho.”
Uma atualização de hardware em uma instalação como o Cold Atom Lab normalmente seria feita apenas por alguém intimamente familiarizado com o hardware, uma vez que um passo em falso durante o processo poderia afetar a capacidade de operação do Cold Atom Lab. McArthur teve que trabalhar em torno de componentes internos delicados e compactos, incluindo mais de uma dúzia de placas eletrônicas, um labirinto de fios e cabos e uma orquestra de lasers afinados usados para resfriar átomos até quase zero absoluto dentro de uma câmara de vácuo selada durante o infravermelho câmeras os observam.
As futuras atualizações do Cold Atom Lab também envolverão interações em tempo real entre os astronautas na estação e os membros da equipe em terra. É por isso que esse uso experimental de realidade mista foi tão inspirador para a equipe.
“Uma tarefa como essa precisa de muita orientação em tempo real com um especialista no solo, e é aí que o HoloLens pode ser muito útil”, disse Jim Kellogg, veículo de lançamento e líder de integração de estação espacial do Cold Atom Lab no JPL, que gerencia a missão.
Mais sobre a missão
Projetado e construído no JPL, Cold Atom Lab é patrocinado pela Divisão de Ciências Biológicas e Físicas sob a Diretoria de Missão Científica da NASA.
Para saber mais sobre Cold Atom Lab, clique aqui:
https://coldatomlab.jpl.nasa.gov/
Para saber mais sobre a atualização da instalação em 2020, clique aqui:
https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7660
Calla Cofield
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Califórnia
calla.e.cofield@jpl.nasa.gov
Fonte: NASA / Editor: Naomi Hartono / 27-10-2021
https://www.nasa.gov/feature/jpl/upgrading-the-space-station-s-cold-atom-lab-with-mixed-reality
Obrigado pela sua visita e volte sempre!
Hélio R.M.Cabral
(Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica,
Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso (EAD) de Astrofísica,
concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.
Acompanha e divulga os
conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration),
ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas e tecnológicas.
Participa
do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela
NASA. A
partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB),
como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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