La NASA afronta el desafío del sol cegador en el polo sur de la Luna

La NASA ha seleccionado el polo sur para el regreso de humanos a la Luna al ser una ubicación que maximiza la comunicación visual con la Tierra, la visibilidad solar y el acceso al hielo de agua.

Sin embargo, se trata de un entorno de iluminación solar cegadora nunca experimentado durante las misiones Apolo, ni, de hecho, en ninguna experiencia de vuelo espacial tripulado. Esto obliga a desarrollar nuevos sistemas funcionales de apoyo a la visión en todos los proyectos y programas del retorno humano a la Luna.

Si bien el sol está en el cielo lunar de manera más consistente en los polos, nunca se eleva más que unos pocos grados sobre el horizonte; en las regiones de aterrizaje objetivo, la elevación más alta posible es de 7°.

La iluminación ambiental afectará gravemente la capacidad de los astronautas para ver los peligros y realizar trabajos sencillos en el suelo lunar. 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 brillante y no puede adaptarse rápidamente de la luz a la oscuridad o viceversa.

Se requiere visión funcional para realizar una variedad de tareas, desde tareas simples (caminar, operar herramientas simples) hasta manejar máquinas complejas (elevador de módulo de aterrizaje, rovers). Por lo tanto, el medio ambiente presenta un desafío de ingeniería que debe ser ampliamente comprendido antes de poder abordarlo de manera efectiva, explica la NAS en un acomunicado.

En misiones y programas anteriores de la NASA, el diseño de sistemas de iluminación y soporte de visión funcional para actividades extravehiculares (EVA) u operaciones de rovers se ha gestionado en el nivel más bajo del programa. Esto funcionó bien para Apolo y la órbita terrestre baja porque el ángulo del sol se gestionaba mediante la planificación de la misión y el autoposicionamiento de los astronautas; El diseño del casco por sí solo abordó todos los desafíos de la visión.

NO PODRÁN EVITAR TENER EL SOL EN LOS OJOS GRAN PARTE DEL TIEMPO

La campaña Artemis presenta nuevos desafíos para la visión funcional, porque los astronautas no podrán evitar tener el sol en los ojos gran parte del tiempo que estén en la superficie lunar. Esto, combinado con la necesidad de iluminación artificial en la extensa zona de sombra del polo sur lunar, significa que se deben desarrollar nuevos sistemas funcionales de apoyo a la visión 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, en condiciones de luz brillante mientras todavía está adaptado a la oscuridad y protege 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 debido al brillo del sol (que es diferente de prevenir lesiones oculares), al tiempo que permite a los astronautas ver lo suficientemente bien como para realizar tareas específicas. Específicamente, 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 esperado.

En consecuencia, el traje espacial, por ejemplo, tiene requisitos de flexibilidad para permitir a los astronautas caminar, pero no para garantizar que puedan ver lo suficientemente bien como para caminar desde un sol brillante hasta una sombra oscura y regresar sin riesgo de tropezar o caer. Es importante destacar que se identificaron brechas en la asignación de requisitos entre programas para garantizar que la función de los distintos programas sea que cada uno comprenda la visión funcional.

Se ofrecieron recomendaciones del NESC (NASA Engineering and Safety Center) para hacer que permitir una visión funcional en entornos de iluminación hostiles sea un requisito nuevo y específico para los diseñadores de sistemas. Las recomendaciones también incluyeron que se integren los diseños de iluminación, ventanas y viseras.

El equipo de evaluación recomendó que se debe desarrollar una amplia variedad de técnicas de simulación, físicas y virtuales, cada una con capacidades diferentes y bien establecidas con respecto a la visión funcional. Algunos abordarían los efectos cegadores de la luz solar en el polo sur lunar (que no se logran fácilmente mediante enfoques virtuales) para evaluar el desempeño de los protectores de los cascos y la iluminación artificial en el contexto del medio ambiente 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 diferentes instalaciones tienen diferentes fortalezas, también tienen diferentes debilidades. Estas fortalezas y limitaciones deben caracterizarse para permitir la verificación de las soluciones técnicas y la capacitación de la tripulación, concluye la agencia espacial.