讓宇航員為載人航天任務(wù)做準(zhǔn)備是一個(gè)需要多年準(zhǔn)備和數(shù)百小時(shí)復(fù)雜訓(xùn)練的過(guò)程。任務(wù)的成功依賴于絕對(duì)的精確和完美的執(zhí)行，容錯(cuò)率非常低。為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)沉浸式太空任務(wù)模擬器成為未來(lái)航天員訓(xùn)練高效且低成本的解決方案。歐洲航天局通過(guò)使用Varjo虛擬現(xiàn)實(shí)頭顯提供的高分辨率畫面為其宇航員提供訓(xùn)練任務(wù)，該項(xiàng)目的成功標(biāo)志著VR/XR正在重新定義宇航員太空訓(xùn)練的全新方式。

虛擬空間站

在宇航員零重力訓(xùn)練的虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練模擬器項(xiàng)目中，國(guó)際空間站(ISS)被復(fù)制為一個(gè)虛擬的3D模型，宇航員使用虛擬現(xiàn)實(shí)進(jìn)行同步訓(xùn)練。

該模擬提供了宇航員在空間站工作時(shí)以及進(jìn)行太空行走時(shí)處理的不同組件的高度詳細(xì)的虛擬現(xiàn)實(shí)可視化。它使學(xué)員能夠熟悉國(guó)際空間站環(huán)境的不同方面，并學(xué)習(xí)如何應(yīng)對(duì)微重力條件。Varjo提供的高分辨率畫面與高幀率有效減輕了訓(xùn)練中暈動(dòng)病情況的發(fā)生。

當(dāng)戴上VR/XR頭顯時(shí)，用戶被運(yùn)送到空間站內(nèi)部。學(xué)員可以學(xué)習(xí)內(nèi)部系統(tǒng)的詳細(xì)布局，包括設(shè)備機(jī)架、氣閘以及滅火器等應(yīng)急設(shè)備的位置和使用。使用VR控制器或手動(dòng)跟蹤設(shè)備，受訓(xùn)者可以抓住物體，找到模塊周圍的路，并從空間站的圓頂觀察點(diǎn)看地球。訓(xùn)練軟件甚至允許宇航員練習(xí)復(fù)雜的維護(hù)程序，如組裝或更換設(shè)備部件。

從演示到日常使用

這種基于VR/XR頭顯的訓(xùn)練取得了巨大的成功，并且已經(jīng)從飛行員訓(xùn)練過(guò)渡到了常規(guī)的宇航員訓(xùn)練計(jì)劃。自項(xiàng)目啟動(dòng)以來(lái)，包括來(lái)自歐空局和印度空間研究組織(ISRO)的宇航員在內(nèi)的一些宇航員參與了目前安裝在德國(guó)科隆歐洲宇航員中心的系統(tǒng)。對(duì)訓(xùn)練模擬器進(jìn)行的實(shí)質(zhì)性的驗(yàn)證，也進(jìn)一步證明了該系統(tǒng)為宇航員提供了寶貴的訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)。

使用VR/XR解決方案進(jìn)行訓(xùn)練的宇航員提供了積極的反饋，他們認(rèn)為這些身臨其境的體驗(yàn)有效的為傳統(tǒng)訓(xùn)練提供了補(bǔ)充方法。能夠多次重復(fù)程序，使得他們能夠在訓(xùn)練中記住每一個(gè)動(dòng)作，直到形成肌肉記憶。

下一代沉浸式宇航員訓(xùn)練

現(xiàn)在宇航員訓(xùn)練模擬器的更新到了最新版本——Vogue，這已經(jīng)是宇航員訓(xùn)練模擬器第三代。

在最新發(fā)布的版本中，國(guó)際空間站的數(shù)字孿生進(jìn)行了高清晰度重現(xiàn)，這為設(shè)備操作和熟悉提供了更高的真實(shí)感。虛擬化身也變得更加真實(shí)，并且實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)燈光。此外新版模擬器增加了許多訓(xùn)練場(chǎng)景，包括白天和夜晚模式，食品站操作，Axiom任務(wù)排練等。

模擬技術(shù)繼續(xù)發(fā)展，不斷證明其在支持國(guó)際空間站復(fù)雜和關(guān)鍵任務(wù)宇航員培訓(xùn)方面的價(jià)值。現(xiàn)在，它向前邁出了重要的一步——將其任務(wù)范圍擴(kuò)展到了為登陸月球以及未來(lái)執(zhí)行超越地球軌道的多種任務(wù)。