VR in de ruimtevaart: Houston, we have a solution
Waar Virtual Reality (VR) op aarde nog wel eens gekscherend wordt getypeerd als 'oplossing zoekt probleem', heeft de technologie in de ruimtevaart zijn nut al bewezen. De NASA maakt al bijna 25 jaar gebruik van VR als belangrijke trainingstool voor astronauten die zich voorbereiden op ruimtemissies. Een kijkje in de VR-keuken van de NASA.
In het Johnsons Space Center in Houston, Texas, richtten NASA ingenieurs al in 1993 een VR-lab. Doel was om astronauten te helpen zich voor te bereiden op de zware en onvoorspelbare omstandigheden in de ruimte.
De eerste missie waarvoor de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie VR inzette, was het repareren van de destijds gloednieuwe Hubble ruimtetelescoop. Voorheen bereidden de astronauten zich voor hun missies voor in een zwembad. Ze stimuleerden de afwezigheid van zwaartekracht. Maar de replica van de Hubble telescoop paste daar niet in.
Door de telescoop na te maken met 3D computergraphics lieten de ingenieurs de astronauten via een VR-bril gewoon op het droge oefenen. Ze ontdekten dat de robotarm niet lang genoeg was om bij de plek te komen die gerepareerd moest worden. Niet iets waar je pas in de ruimte achter wilt komen. Meteen had VR zijn succes bewezen.
Hoewel commerciële VR-technologie in de jaren negentig maar niet wilde doorbreken, voornamelijk vanwege trage computers, bouwde de NASA verder aan eigen VR-oplossingen. Ze zagen er behoorlijk houtje touwtje uit. Astronauten werden regelmatig misselijk van de vertragingen tussen de fysieke en de virtuele wereld. Toch was VR het beste middel om de ruimte op aarde zo natuurgetrouw mogelijk na te bootsen.
Daarvoor gebruikt NASA haar eigen software, die ze Dynamic Onboard Ubiquitous Graphics noemen, ofwel DOUG. Het vlaggenschip van DOUG is een virtuele versie van het internationale ruimtestation ISS. Die komt tot op de vierkante meter overeen met het origineel overeenkomt. Ook de aarde, de maan en de sterren zijn in het design meegenomen.
DOUG is zo nauwkeurig, dat een astronaut, die buiten het ISS hing en naar de aarde keek, bij zichzelf dacht: "Dit ziet er precies zo uit als het VR-lab."
Ruimte-object
De ingenieurs van NASA hebben ook een manier bedacht om fysieke objecten in het VR-lab dezelfde zwaartekrachtloze eigenschappen mee te geven als in de ruimte. Daarvoor bouwden ze een metalen kubus die aan metalen draden in de lucht hangt. De kubus fungeert als de fysieke evenknie van het virtuele ruimte-object dat de astronauten in hun training gebruiken.
Op het ISS moeten astronauten regelmatig zonnepanelen verplaatsen. Zo'n 'solar array' weegt op aarde vele tonnen, maar is in de ruimte gewichtloos. Geen probleem dus, zou je zeggen. Maar één verkeerd tikje en het hele zonnepaneel vliegt weg de ruimte in, waarbij het in één ruk je ruimtehandschoen meeneemt. Door de handeling eindeloos te oefenen in VR - met de kubus als zonnepaneel - weten de astronauten precies hoe massadistributie in de ruimte aanvoelt. Als ze eenmaal op het ISS aankomen kunnen ze de taak dromen.
Ondertussen is er ook op het ISS al een klein VR-lab gebouwd, waarmee astronauten ruimtewandelingen trainen, de momenten dat ze taken buiten het ruimtestation moeten uitvoeren. Vanwege de lange periodes die tussen die 'space walks' zitten, is het belangrijk om ze te blijven oefenen. Al is het maar om Hollywood situaties te voorkomen.
En over Hollywood gesproken. In 1970 was het nog 'Houston, we have a problem'. Maar vanaf 1993 klinkt het steeds vaker, 'Houston, we have a solution.'