O Projeto Haughton-Mars da NASA (HMP) e organizações colaboradoras SETI Institute, Mars Institute, NASA Ames Research Center, Collins Aerospace, e a Ntention está anunciando o teste de campo bem-sucedido de uma "luva inteligente de astronauta" para a futura exploração humana da Lua, Marte, e além. A luva inteligente é um protótipo para uma interface homem-máquina (HuMI) que permitiria aos astronautas operar sem fio uma ampla gama de ativos robóticos, incluindo drones, por meio de gestos simples com uma só mão.

A NASA planeja retornar à Lua em 2024 com o Programa Artemis, e enviar astronautas para Marte. Espera-se que ambas as missões incluam uma expansão das atividades extra-veiculares de superfície (EVAs) em quantidade e complexidade em comparação com a Apollo. Espera-se que os trajes espaciais planetários do futuro melhorem em agilidade e conforto com o tempo. Mas, como vasos pressurizados, os trajes espaciais provavelmente permanecerão fundamentalmente pesados, limitar a destreza e a precisão com que os astronautas podem realizar tarefas como coletar amostras e operar robôs.

"Um traje espacial equipado com uma luva inteligente pode ser uma solução", disse o Dr. Pascal Lee, um cientista planetário do SETI Institute e do Mars Institute, e diretor do Projeto Haughton-Mars da NASA no Centro de Pesquisa Ames da NASA. "Com isso, os astronautas podem controlar facilmente uma variedade de ativos robóticos, fazendo operações de ciência e exploração na Lua, Marte e em outros destinos mais eficazes e produtivos. "

O Projeto Haughton-Mars da NASA é um projeto de pesquisa de campo analógico internacional líder na Lua e em Marte, centrado na cratera de impacto do meteorito Haughton e no terreno circundante na Ilha de Devon, no Alto Ártico. Como um dos lugares mais parecidos com Marte na Terra, o site é freqüentemente chamado de Marte na Terra. Ao longo de seus vinte e três anos de história, o NASA HMP fez muitas contribuições para o avanço da ciência e exploração planetária por meio de estudos de campo no local, em particular no teste de novas tecnologias para o espaço.

Atenção, anteriormente Arveng Technologies, desenvolveu a tecnologia de luva inteligente testada durante a campanha de campo de verão HMP-2019 deste ano. Uma empresa iniciante fundada e administrada por alunos da Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia em Trondheim, Noruega, A Ntention é mais conhecida pelo design e desenvolvimento de uma luva inteligente inovadora, capaz de controlar drones entre outros robôs com simples gestos de uma só mão.

"Nossa filosofia é criar tecnologia que torne a interface homem-máquina intuitiva e contínua, "disse Moina Medboe Tamuly, COO e cofundador da Ntention, e um participante de campo no HMP-2019. "Agora, estamos entusiasmados em ver que nossa tecnologia tem aplicações potenciais na exploração espacial. "

Depois de ver uma demonstração da luva inteligente da Ntention para aplicações terrestres, Lee sugeriu que poderia ser aplicado ao traje espacial de um astronauta e propôs a realização de um estudo de campo do conceito "Astronaut Smart Glove" no HMP. A equipe da Ntention aceitou o desafio com Tamuly como designer-chefe de um protótipo.

"Quando vi pela primeira vez a luva inteligente da Ntention em ação, Imediatamente pensei na Terceira Lei de Arthur C. Clarke:"Qualquer tecnologia suficientemente avançada é indistinguível da magia, "lembrou Lee." Um traje espacial pressurizado é relativamente rígido, e os movimentos das mãos e dos dedos encontram resistência substancial. Em "Astronaut Smart Glove, "a sensibilidade dos movimentos das mãos é ajustável e pode ser definida como alta, o que significa que a tecnologia pode ser adaptável a um traje espacial pressurizado rígido. "

"A luva inteligente Ntention usa um microcontrolador para ler diferentes tipos de sensores, "explicou Sondre Tagestad, engenheiro de desenvolvimento de sistemas na Ntention e também participante de campo no HMP-2019. "Os sensores captam até movimentos sutis da mão e dos dedos, e transferi-los sem fio para um dispositivo móvel que controla o drone ou qualquer outro robô. "Tagestad foi o líder técnico em software e hardware para o protótipo" Astronaut Smart Glove ".

Para o teste de campo HMP-2019, a tecnologia de luva inteligente Ntention foi integrada a um traje espacial do conceito da Collins Aerospace usado em estudos analógicos no HMP. Desde o ano 2000, Collins Aerospace, anteriormente Hamilton Sundstrand e, em seguida, United Technologies Aerospace Systems, tem colaborado com o NASA HMP no projeto e desenvolvimento de um traje espacial avançado para a futura exploração da Lua e de Marte.

"Os astronautas precisam de trajes espaciais que facilitem a interação com o ambiente, incluindo realizar tarefas complexas e delicadas, "disse o Dr. Greg Quinn, líder de desenvolvimento de traje espacial avançado na Collins Aerospace. "A roupa da próxima geração incorporará tecnologias inteligentes que levarão os recursos atuais a um novo nível."

Os membros da equipa avaliaram a tecnologia "Astronaut Smart Glove" no HMP-2019 através de uma série de testes de campo envolvendo a teleoperação de drones comerciais. Embora os drones na Terra normalmente usem rotores para voar, a falta de uma atmosfera substancial na Lua significa que os drones podem usar propulsores de gás propulsor. Em Marte, onde há uma atmosfera substancial, embora mais fino que o da Terra, drones podem usar rotores ou propulsores, dependendo da altitude dos locais para onde voariam.

"Astronautas na Lua ou em Marte vão querer pilotar drones por vários motivos, "explicou Lee." Por exemplo, para coletar uma amostra que está fora de alcance ou que precisa ser isolada de contaminação. Ou para auxiliar em uma operação de busca e salvamento. Nas últimas temporadas no HMP, temos estudado com a NASA como os aviadores robóticos podem ajudar os astronautas em uma variedade de tarefas científicas e de exploração, incluindo levantamento, mapeamento, amostragem, patrulhamento, buscando, e inspecionando. "

Os testes de campo no HMP-2019 demonstraram como um astronauta em um traje espacial seria capaz de realizar sozinho várias tarefas importantes de ciência e exploração com facilidade usando a luva inteligente e uma interface de visualização de realidade aumentada (AR). Outros testes no HMP-2019 avaliaram quantitativamente as qualidades de manuseio do drone permitidas pela interface de luva inteligente usando métricas de teste de vôo padronizadas.

"Os testes de vôo e operações sugerem que a luva inteligente e a interface homem-máquina AR permitiriam aos astronautas operar drones e outros ativos robóticos com facilidade e precisão, inclusive em um traje espacial pressurizado, "disse Brandon Dotson, um engenheiro aeroespacial e piloto de teste do Exército dos EUA que serviu como principal cobaia nos testes de campo do HMP-2019. A Dotson também recebeu o primeiro "HMP Apollo Fellowship" do HMP, "um novo prêmio criado por ocasião do 50º aniversário da aterrissagem da Apollo 11 na Lua.

A avaliação do "Astronaut Smart Glove" para a exploração da Lua e de Marte deve continuar, em particular com aplicativos para o controle de outros tipos de ativos robóticos, incluindo manipuladores robóticos, veículos robóticos, e outras ciências planetárias e sistemas de exploração. The promising early results obtained this summer might herald a new era in human-robot interactions and space exploration capabilities.