Cientistas da NASA usando tecnologia de realidade virtual estão redefinindo nossa compreensão sobre como nossa galáxia funciona.

Usando um personalizado, Simulação de realidade virtual (VR) 3-D que animou a velocidade e a direção de 4 milhões de estrelas no bairro local da Via Láctea, o astrônomo Marc Kuchner e a pesquisadora Susan Higashio obtiveram uma nova perspectiva sobre os movimentos das estrelas, melhorando nossa compreensão dos agrupamentos de estrelas.

Os astrônomos chegaram a diferentes conclusões sobre os mesmos grupos de estrelas estudando-os em seis dimensões usando gráficos de papel, Higashio disse. Grupos de estrelas que se movem juntas indicam aos astrônomos que se originaram no mesmo tempo e lugar, do mesmo evento cósmico, o que pode nos ajudar a entender como nossa galáxia evoluiu.

Equipe de realidade virtual de Goddard, administrado por Thomas Grubb, animaram essas mesmas estrelas, revolucionando o processo de classificação e tornando os agrupamentos mais fáceis de ver, Higashio disse. Eles encontraram estrelas que podem ter sido classificadas nos grupos errados, bem como grupos de estrelas que poderiam pertencer a agrupamentos maiores.

Kuchner apresentou os resultados na conferência anual da American Geophysical Union (AGU) no início de dezembro de 2019. Kuchner e Higashio, ambos no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, planejam publicar um artigo sobre suas descobertas no próximo ano, junto com o engenheiro Matthew Brandt, o arquiteto da simulação PointCloudsVR que eles usaram.

"Em vez de pesquisar um banco de dados e depois outro banco de dados, por que não voar para lá e olhar para eles todos juntos, "Higashio disse. Ela assistiu a centenas de simulações, talvez milhares de vezes, e disse que as associações entre os grupos de estrelas se tornaram mais intuitivas dentro do cosmos artificial encontrado no fone de ouvido VR. Observar estrelas em RV redefinirá a compreensão do astrônomo sobre algumas estrelas individuais, bem como agrupamentos de estrelas.

A visualização 3-D ajudou ela e Kuchner a entender como o bairro estelar local se formou, abrindo uma janela para o passado, Disse Kuchner. "Muitas vezes encontramos grupos de jovens estrelas se movendo juntos, sugerindo que todos eles se formaram ao mesmo tempo, "Kuchner disse." O pensamento é que eles representam um evento de formação de estrelas. Eles foram todos formados no mesmo lugar ao mesmo tempo e, portanto, eles se movem juntos. "

"Os planetários estão enviando todos os bancos de dados que podem encontrar e levam as pessoas através do cosmos, "Kuchner acrescentou." Bem, Não vou construir um planetário no meu escritório, mas posso colocar um fone de ouvido e estou lá. "

Realizando uma Visão

A descoberta concretizou uma visão de Goddard Chief Technologist Peter Hughes, que viu o potencial da RV para auxiliar na descoberta científica quando começou a financiar o projeto de RV do engenheiro Thomas Grubb, há mais de três anos, no programa de Pesquisa e Desenvolvimento Interno (IRAD) do centro e do Centro de Inovação Fund da NASA [CuttingEdge, Verão de 2017]. "Todas as nossas tecnologias permitem a exploração científica do nosso universo de alguma forma, "Hughes disse." Para nós, a descoberta científica é uma das razões mais convincentes para desenvolver uma capacidade de AR / VR. "

O software PointCloudsVR foi oficialmente lançado e de código aberto no site Github da NASA:https://github.com/nasa/PointCloudsVR

A descoberta científica não é a única beneficiária do laboratório de Grubb.

Os mundos VR e realidade aumentada (AR) podem ajudar os engenheiros da NASA e além, Grubb disse. A RV coloca o espectador dentro de um mundo simulado, enquanto o AR sobrepõe as informações geradas por computador no mundo real. Desde que os primeiros fones de ouvido "viáveis" chegaram ao mercado em 2016, Grubb disse que sua equipe começou a desenvolver soluções, como o mundo de rastreamento de estrelas que Kuchner e Higashio exploraram, bem como aplicativos práticos virtuais para engenheiros que trabalham em missões de exploração e manutenção de satélites de próxima geração.

Aplicações de Engenharia

A equipe VR / AR de Grubb agora está trabalhando para realizar os primeiros encontros de realidade virtual dentro da agência, ou análises de design, bem como apoiar missões diretamente. Seus clientes incluem o projeto Restore-L que está desenvolvendo um conjunto de ferramentas, tecnologias, e técnicas necessárias para estender a vida útil dos satélites, a missão Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST), e vários projetos de ciências planetárias.

"O hardware está aqui; o suporte está aqui, "Grubb disse." O software está atrasado, bem como convenções sobre como interagir com o mundo virtual. Você não tem convenções simples como pinçar e aplicar zoom ou como cada mouse funciona da mesma forma quando você clica com o botão direito ou esquerdo. "

É aí que entra a equipe de Grubb, ele disse. Para superar esses problemas de usabilidade, a equipe criou uma estrutura chamada Conjunto de ferramentas de engenharia de realidade mista e está treinando grupos sobre como trabalhar com ela. MRET, que está atualmente disponível para agências governamentais, auxilia na análise de dados científicos e permite projetos de engenharia baseados em VR:desde projetos de conceito para CubeSats até integração de hardware simulada e testes para missões e visualizações em órbita como o de Restore-L.

Para engenheiros e projetistas de missões e naves espaciais, VR oferece economia de custos na fase de design / construção antes de construir modelos físicos, Grubb disse. "Você ainda tem que construir maquetes, mas você pode trabalhar em muitas iterações antes de passar para o modelo físico, "disse ele." Não é muito sexy para a pessoa comum falar sobre roteamento de cabos, mas para um engenheiro, ser capaz de fazer isso em um ambiente virtual e saber de quanto cabeamento você precisa e como é a rota, isso é muito emocionante. "

Em uma maquete da espaçonave Restore-L, por exemplo, Grubb mostrou como a simulação VR permitiria a um engenheiro "desenhar" um caminho de cabo através dos instrumentos e componentes, e o software fornece o comprimento do cabo necessário para seguir esse caminho. Caminhos de ferramentas para construir, reparar, e o hardware de serviço também pode ser trabalhado virtualmente, até se a ferramenta caberá ou não em espaços confinados.

Além disso, A equipe de Grubb trabalhou com uma equipe do Langley Research Center da NASA em Hampton, Virgínia, no verão passado para descobrir como interagir com as visualizações nas redes de comunicação da NASA. Este ano, eles planejam permitir que as pessoas em Goddard e Langley interajam totalmente com a visualização. "Estaremos no mesmo ambiente e quando apontamos ou manipulamos algo no ambiente, eles serão capazes de ver isso, "Grubb disse.

Ciência aumentada - um futuro melhor

Para Kuchner e Higashio, a ideia de poder apresentar suas descobertas em um mundo de RV compartilhado era empolgante. E como Grubb, Kuchner acredita que os fones de ouvido de realidade virtual serão uma ferramenta científica mais comum no futuro. "Por que não deveria ser uma ferramenta de pesquisa que está na mesa de todo astrofísico, "disse ele." Acho que é apenas uma questão de tempo antes que isso se torne um lugar-comum. "