Από τις πρώτες ημέρες της διαστημικής εκπαίδευσης, η NASA έχει βυθίσει υποθαλάσσιους αστροναύτες για να προσομοιώσει την αβίαστη εμπειρία της κίνησης στην μικροβαρύτητα. Το 1966, για παράδειγμα, ο Buzz Aldrin ασκούσε διαστημικές περιηγήσεις με ένα μακέτο ενός διαστημικού σκάφους Gemini σε μια μεγάλη πισίνα στο Μέριλαντ για να προετοιμαστεί για την αποστολή Gemini 12. Το 1983, οι αστροναύτες ασκούσαν τη διαδρομή γύρω από ένα μοντέλο πλήρους κλίμακας του κόμβου φορτίου του διαστημικού λεωφορείου, χρησιμοποιώντας την αδιάσπαστη εγκατάσταση κατάρτισης περιβάλλοντος του Johnson Space Center (WETF). Η επιτυχία της υποβρύχιας εκπαίδευσης τελικά οδήγησε στη δημιουργία του εργαστηρίου Neutral Floatancy στο Χιούστον, το μεγαλύτερο εσωτερικό σώμα νερού στον κόσμο, ικανό να κρατά μοντέλα μεγάλων τμημάτων του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού.
Αρχίζοντας το 2001, οι αστροναύτες έχουν εξοπλίσει τον εξοπλισμό εκπαίδευσης και δοκιμών στον ανοιχτό ωκεανό ως μέρος του προγράμματος NASA Extreme Environment Operation ή NEEMO. Τον περασμένο μήνα, ένα πλήρωμα από υδρόβια και αστροναύτες εμφανίστηκαν μετά από εννέα ημέρες σε υποθαλάσσιο βιότοπο γνωστό ως Βάση Υδροχόων, που βρίσκεται 62 μέτρα κάτω από την επιφάνεια του ωκεανού κοντά στις ακτές του Key Largo της Φλόριντα. Η αποστολή NEEMO 23 ήταν η τελευταία σε μια σειρά αποστολών που χρησιμοποιούν το δάπεδο του Ατλαντικού ωκεανού ως πεδίο δοκιμών για πιθανές τεχνολογίες και διαδικασίες βαθιάς διαστολής. Με μόνο 40 πόδια μήκος και 20 πόδια πλάτος, ο Υδροχόος, ένα μέρος του Διεθνούς Πανεπιστημίου της Φλώριδας, είναι επίσης ένα ιδανικό στρώμα δοκιμής για τη μελέτη των σωματικών και διανοητικών επιπτώσεων της ζωής και της εργασίας σε περιορισμένους χώρους.
Παρόλο που το πρόγραμμα ήταν εδώ και περίπου δύο δεκαετίες, αυτή ήταν η πρώτη αποστολή NEEMO για να έχει μια γυναίκα γυναικεία ερευνητική ομάδα της NASA. Το μέλος του πληρώματος NEEMO Csilla Ari D'Agostino, νευροβιολόγος στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Φλόριντα, εξηγεί ότι τα δεδομένα που συλλέχθηκαν κατά τη διάρκεια αυτής της αποστολής είναι καθοριστικής σημασίας για τη δημιουργία μιας πλήρους εικόνας για το πώς όλοι οι αστροναύτες θα συμπεριφερόταν στο διάστημα, ειδικά από τα προηγούμενα πληρώματα NEEMO ήταν κυρίως άνδρες.
"Είναι σημαντικό να συγκεντρωθούν στοιχεία και για τα δύο φύλα", λέει ο Ari D'Agostino. "Εάν υπάρχει μια διαφορά, πρέπει να καταλάβουμε πώς να το διαχειριστούμε. Αν δεν υπάρχει τότε πρέπει να το ξέρουμε και αυτό. "
Δύο μέλη της ομάδας NEEMO 23 προετοιμάζουν εξοπλισμό για τη μέτρηση του μεταβολισμού των σφουγγαριών. (Karl Shreeves) Ο Ari D'Agostino προστέθηκε από τον aquanaut Shirley Pomponi, θαλάσσιο βιολόγο στο Ωκεανογραφικό Ινστιτούτο Harbour Branch του Πανεπιστημίου της Φλώριδας του Ατλαντικού και την υποψήφια αστροναύτη της NASA, Τζέσικα Γουότκινς. Η ομάδα ήταν επικεφαλής της ιταλικής αστροναύτης Samantha Cristoforetti, η οποία πέρασε 200 ημέρες στο διάστημα το 2014 και το 2015 - μια διαστημική πίστα ρεκόρ για έναν Ευρωπαίο.
Οι μη αστροναύτες της ομάδας επιλέχθηκαν για την εμπειρία τους στην κατάδυση και για να πραγματοποιήσουν τη δική τους έρευνα. Ο Ari D'Agostino μελετά τις φυσιολογικές επιδράσεις της κατάδυσης, όπως αυτό που συμβαίνει όταν οι δύτες αναπνέουν το οξυγόνο σε περιβάλλοντα υψηλής πίεσης. Κατά τη διάρκεια της αποστολής μελέτησε επίσης τη δυναμική της ομάδας και τον τρόπο με τον οποίο η συμπεριφορά μεταβάλλεται υπό φυσικό και ψυχικό στρες. Ο Pomponi, από την άλλη πλευρά, μελετά τα σφουγγάρια της θάλασσας και δοκιμάζει ένα νέο φορητό εργαλείο δειγματοληψίας που θα μπορούσε να έχει πιθανές εφαρμογές στο διάστημα, όπως η δειγματοληψία πλανητικών πετρωμάτων και ιζημάτων.
Ενώ οι προηγούμενες αποστολές NEEMO επικεντρώνονταν στην προσομοίωση δραστηριοτήτων στην επιφάνεια ενός αστεροειδούς, το NEEMO 23 εξέτασε νέο εξοπλισμό και πρωτόκολλα εργασίας για τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό και μελλοντικές αποστολές στο βαθύ διάστημα στο φεγγάρι και τον Άρη.
Σε μια τυπική ημέρα, τα μισά μέλη του πληρώματος πέρασαν έως και πέντε ώρες έξω από τον εξοπλισμό δοκιμών σκαφών και συλλέγονταν δείγματα, ενώ εκείνοι στο εσωτερικό ήταν υπεύθυνοι για την καθοδήγηση του έργου και την επικοινωνία με τον έλεγχο της αποστολής. «Μερικές φορές θα επικοινωνούσα με τέσσερις διαφορετικούς ανθρώπους ταυτόχρονα», λέει ο Pomponi. "Θα επικοινωνούσαμε με τους δύτες, με τις επικοινωνίες επιστήμης, με έλεγχο αποστολής και με κάποιον μέσα στο περιβάλλον".
Στο εσωτερικό του Υδροχόου, ο Pomponi έδωσε εντολή στους δύτες να χρησιμοποιήσουν τον ερευνητικό εξοπλισμό τους για τη συλλογή δειγμάτων σφουγγαριού και τη μέτρηση της μεταβολικής τους δραστηριότητας. Αυτή η μέθοδος χρησίμευσε ως αναλογική για μελλοντικές αποστολές στον Άρη, όπου ένας αστροναύτης μπορεί να επιφορτιστεί με τη χρήση εξειδικευμένων εργαλείων σχεδιασμένων από κάποιον άλλο.
"Υπήρξε λίγο προπόνηση στην ξηρά, αλλά όχι πολύ", λέει ο Pomponi. "Αλλά στο διάστημα, όταν εξερευνούν, οι αστροναύτες που είναι εκεί πάνω δεν είναι αναγκαστικά αυτοί που ξέρουν πώς να χρησιμοποιούν αυτά τα όργανα".
Οι ακουαίοι και οι αστροναύτες πρέπει να σπρώξουν το ρεύμα για να μεταφέρουν τα εργαλεία τους μεταξύ των χώρων εργασίας σε βάθος σχεδόν 80 ποδιών. (Csilla Ari D'Agostino) Εξήντα δύο μέτρα κάτω από την επιφάνεια, η ομάδα έτρεξε επίσης σε προβλήματα υλικοτεχνικής υποστήριξης: Οι συσκευές προσπάθησαν να συνδεθούν στο διαδίκτυο, τα κομμένα μικρόφωνα και τα κορδόνια του κράνους ήσαν χαλαρά, μεταξύ άλλων ατυχιών. Για καθένα από αυτά τα σενάρια, η ομάδα έπρεπε να βρει μια λύση για το θέμα μόνοι τους. Η Pomponi λέει ότι η εμπειρία της επικοινωνίας με τους δύτες για τη λειτουργία και την αντιμετώπιση προβλημάτων του εξοπλισμού της έδειξε τη σημασία της ύπαρξης κάποιας επιστημονικής εμπειρογνωμοσύνης στο πλαίσιο του πληρώματος και όχι μόνο στον έλεγχο της αποστολής.
"Αν είστε στον Άρη και στέλνετε ένα μήνυμα πίσω στον έλεγχο αποστολής, θα χρειαστούν 20 λεπτά για να φτάσετε εκεί και στη συνέχεια άλλα 20 λεπτά για να πάρετε την απάντηση πίσω", λέει ο Pomponi. "Έτσι, τουλάχιστον, έχετε καθυστέρηση 40 λεπτών. Αυτή η αποστολή σχεδιάστηκε ειδικά για να σκεφτεί να δοθεί στους αστροναύτες η ευκαιρία να αντιμετωπίσουν και να παίρνουν αποφάσεις από μόνοι τους που σχετίζονται με τις διαδικασίες ή τα μέσα που λειτουργούσαμε ».
Τα μέλη της ομάδας που εντάχθηκαν στον οικοτόπο αξιολόγησαν επίσης εργαλεία όπως το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης (SEM) που προορίζεται για τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό φέτος. "Είναι σαν μια μικρογραφία της SEM, " λέει ο Ari D'Agostino. "Είναι απολύτως καταπληκτικό γιατί κανονικά θα χρειαζόταν σχεδόν το ήμισυ ενός δωματίου και αυτό ήταν σαν το μέγεθος μιας καφετιέρας". Η ομάδα χρησιμοποίησε το SEM για να δει δείγματα όπως σφουγγάρια του Pomponi και δεδομένου ότι η πίεση μέσα στον Υδροχόο είναι 2, 5 φορές υψηλότερη από ότι στην επιφάνεια, οι ακουαίοι και οι αστροναύτες θα μπορούσαν επίσης να αναφέρουν πώς λειτουργεί το μικροσκόπιο σε ακραίο περιβάλλον.
Εκτός του Υδροχόου στο θαλασσινό νερό, τα μέλη της ομάδας προσπάθησαν να βρουν μια σειρά από νέες συσκευές για πιθανή χρήση στο διάστημα. Δοκίμασαν ένα νέο ιατρικό εξοπλισμό, ένα φορητό φεγγάρι που ονομάζεται Συγκρότημα συστήματος σεληνιακού συστήματος εκκένωσης (LESA), το οποίο βοηθά στην ανύψωση και μεταφορά ενός ανίκανου αστροναύτη - ένα αποθαρρυντικό έργο χωρίς μηχανική βοήθεια, δεδομένου ότι τα υδρόβια κοστούμια περιλαμβάνουν ένα κράνος 32 λιβρών, ένα ομφάλιο γραμμή και ένα βάρος 10 έως 20 λιβρών για να αποφευχθεί η επιπλεύσει τα υδρόβια υδρόβια στην επιφάνεια. Στο διάστημα, το εξίσου ογκώδες εξάρτημα ενός αστροναύτη και η έλλειψη βαρύτητας θα καθιστούσαν αυτό το έργο εξίσου δύσκολο, υπογραμμίζοντας τα πλεονεκτήματα της δοκιμής αυτών των νέων σχεδίων υποβρύχια πριν τα αποστείλει σε άλλο πλανήτη.
Για να εκτιμήσουν πώς οι συνθήκες διαβίωσης επηρέασαν την ψυχική τους ικανότητα, το πλήρωμα διενήργησε καθημερινές ασκήσεις, όπως μια προσομοίωση σεληνιακής πτήσης, η οποία εξέταζε την ικανότητά τους σε πολλαπλούς στόχους, απαιτώντας τους να προσγειώσουν ταυτόχρονα το όχημα, να διαβάσουν τις εισερχόμενες επικοινωνίες και να αποκαλέσουν μετρήσεις όπως το υψόμετρο.
Η Samantha Cristoforetti και η Csilla Ari D'Agostino εργάζονται σε ένα 3D τυπωμένο κατάλογο οικοτόπων που αποτελεί υλικό κατασκευής για σεληνιακούς ή αβιακούς οικοτόπους. (Csilla Ari D'Agostino) Μέρος της έρευνας του Ari D'Agostino περιλάμβανε τη μελέτη του πώς συμπεριφερόταν η ομάδα στο σύνολό της. Ενώ ορισμένες ομάδες μπορεί να καταρρεύσουν υπό ψυχική και σωματική πίεση, το πλήρωμα NEEMO 23 συνεργάστηκε άψογα.
"Προφανώς υπήρξαν πολύ αγχωτικές στιγμές, όταν όλοι ήταν πολύ φορτωμένοι, ο οικοτόπος ήταν πολύ μικρός και δεν μπορούσαμε να βγούμε ο ένας από τον άλλο", λέει ο Ari D'Agostino. "Πρέπει πραγματικά να γνωρίζουμε πότε κάποιος χρειάζεται βοήθεια, όταν κάποιος πρέπει να μπεί μέσα και όταν κάποιος πρέπει να βγεί πίσω. Ήταν ένα πολύ, πολύ καλό μίγμα προσωπικοτήτων, και είχαμε πολύ διασκέδαση. "
Τώρα πίσω από τη στάθμη της θάλασσας, η ομάδα είναι διασκορπισμένη και θα περάσει τις προσεχείς εβδομάδες αναλύοντας τα δεδομένα τους και τελικά αναφέρει τα αποτελέσματα. Ο Ari D'Agostino ελπίζει ότι μπορεί να συμβάλει σε μελλοντικές αποστολές NEEMO ως μέρος του πληρώματος υποστήριξης.
"Ήμασταν γέλιο λίγο με τους φίλους αστροναύτη ότι είχαμε μετά τον τοκετό κατάθλιψη τώρα που αυτό το μεγάλο πράγμα έχει τελειώσει, και προσπαθούσαμε απλά να προβληματιστούμε", λέει. "Νομίζω ότι χρειαζόμασταν λίγο χρόνο για να χωνέψουμε τι συνέβη πραγματικά, γιατί κάτι θα μπορούσε να πάει στραβά και ευτυχώς δεν το έκανε. Βιώσαμε μερικά πραγματικά συναρπαστικά και μεγάλα πράγματα. "
