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Pessoal na base lunar: Quantos astronautas deveriam viver no posto lunar da NASA?
O sucesso da futura base lunar da NASA depende em grande parte do desenho da missão, que deverá permitir aos astronautas trabalhar bem em conjunto, de forma independente do treino psicológico, afirma um novo estudo.
O objetivo do estudo era identificar “condições específicas” para o sucesso da missão e procurar quaisquer “sinais de alerta” que possam atrapalhar, disse a investigadora principal Anamaria Berea, cientista social computacional da Universidade George Mason (GMU), ao Space.com por e-mail. (O primeiro autor do Estudo PLOS UMpublicado em maio, foi Raymond Vera, da GMU.)
A equipe conduziu a pesquisa usando modelos baseados em agentes, que são ferramentas para simulações computacionais em áreas que vão desde o estudo de bandos de pássaros até a propagação de doenças, disse Berea. Enquanto muitos IA moderna “treina” ou “aprende” a extrapolar a partir de informações fornecidas em um conjunto de dados, a modelagem baseada em agentes usa um conjunto de dados para “entender fenômenos emergentes que não têm uma causa única ou causa direta”, disse ela.
A equipe de estudo considerou cenários para quantos astronautas estariam no base lunar e com que frequência ocorreriam missões de reabastecimento. Num “caso inicial”, por exemplo, a duração presumida da missão era de três meses, com um único reabastecimento no Mês 2 com comida, água, ar e um novo grupo de astronautas.
Usando uma análise de probabilidade complexa conhecida como simulação de Monte Carlo, os astronautas modelo neste cenário mostraram uma taxa de produtividade de cerca de 20% em relação às tarefas esperadas, “o que é aceitável para um processo de fabricação típico”, observaram os autores.
Esta taxa de produtividade não leva em consideração nada de inesperado que possa surgir durante a missão, acrescentaram os autores. “A baixa taxa de conclusão de tarefas sugere que, em média, as equipes estão enfrentando desafios para superar estressores psicológicos e perturbações ambientais”, escreveram.
Lições da Estação Espacial Internacional
A NASA monitora a produtividade de maneira um pouco diferente no Estação Espacial Internacional (ISS). A agência usa uma métrica chamada “utilização”, que se refere em grande parte à quantidade de tempo da tripulação e ao número de investigações científicas realizadas na estação espacial durante um incremento ou expedição. A partir de 2014, o programa ISS sugeriu que a utilização ideal deveria ser de 35 horas por tripulação por semana quando há três pessoas trabalhando na parte norte-americana da estação espacial, e 68,5 horas se houver quatro ou mais. (O lado russo da ISS trabalha de forma bastante independente neste aspecto.)
“A NASA geralmente atingiu ou excedeu essa meta e estabeleceu um máximo de 120 horas médias por semana dedicadas à pesquisa de outubro de 2019 a abril de 2020”, afirmou o Escritório do Inspetor Geral (OIG) da NASA, que acompanha todos esses números de produtividade, afirmou em um relatório publicado em setembro de 2024.
“De março de 2022 a março de 2023, os últimos dados publicados, vimos uma utilização de cerca de 90 horas por semana”, observou o EIG. “Além das horas gastas por semana em pesquisas, o número de investigações científicas realizadas em órbita aumentou”.
A Figura 1 do relatório do EIG também mostra que o tempo da tripulação e as investigações científicas aumentaram, como uma tendência, entre 2000 e 2023, sugerindo que a utilização da estação espacial continua a crescer. E isso apesar das interrupções periódicas e documentadas que exigiam que os astronautas deixassem de ser produtivos, como vazamentos de amônia de emergência exigindo caminhadas espaciais, o Desastre do 11 de setembroou abrigar-se no local durante breves contingências como detritos espaciais passando a poucos quilômetros da estação.
Nem todo o tempo da tripulação pode ser utilizado, mesmo que tudo corra bem, pois a estação requer manutenção normal, como limpeza, e os astronautas também precisam de tempo diário para dormir, refeições e um pouco de relaxamento. Além disso, a utilização tende a aumentar com tripulações maiores na estação espacial em comparação com tripulações menores, à medida que a manutenção se torna menos onerosa com mais mãos para realizar essas tarefas.
Mas a “falta de redundância” nos principais itens de abastecimento da estação espacial representa um risco para a utilização, observou o EIG. Como apenas um exemplo, EspaçoX Cápsulas Crew Dragon e Roscosmos As espaçonaves Soyuz são os únicos dois veículos que trazem astronautas para a estação no momento. “A falta de redundância e as capacidades limitadas de transporte de carga e tripulação aumentam o risco para a capacidade atual e futura da NASA de trazer suprimentos críticos, ciência e tripulação de e para a estação para manter as operações seguras e a plena utilização da ISS”, escreveu o EIG no relatório.
Ambientes isolados
Aqueles de nós que fizeram longas viagens de carro em grupo, ou que se lembram de estar em locais apertados com colegas de quarto ou familiares durante a pandemia, têm alguma ideia de como é um ambiente isolado e confinado (ICE): lotado, com recursos limitados e possuindo poucas conexões com o mundo exterior. O espaço serve apenas como um exemplo de um verdadeiro ICE; bases de pesquisa isoladas (como na Antártica) ou submarinos também foram estudadas na literatura, de acordo com um artigo separado Estudo de 2021 na revista Neuroscience & Biobehavioral Reviews.
Simplificando, o ICE refere-se a um local onde os humanos devem trabalhar com um alto padrão em circunstâncias isoladas e muitas vezes perigosas, apenas com apoio de longa distância (se possível) de um controle de missão ou equivalente. E, como aponta o novo estudo, uma base lunar seria um exemplo complexo de um ambiente isolado – um ambiente com não apenas astronautas residentes, mas também rovers, outros robôs e tripulações visitantes ocasionais.
“A premissa para a nossa abordagem de modelagem veio da tentativa de compreender melhor os fatores humanos envolvidos nas missões espaciais tripuladas, particularmente as do espaço profundo, para as quais não temos muitos dados históricos”, disse Berea.
Isso porque apenas um punhado de pessoas viajou além órbita baixa da Terra – as duas dúzias que voaram para os reinos lunares em Apolo missões no final dos anos 1960 e início dos anos 1970, e os quatro astronautas da NASA Ártemis 2 vôo ao redor da lua em abril passado.
“Executamos vários cenários de duração das missões espaciais, número de astronautas, circunstâncias potencialmente imprevistas que podem acontecer na superfície lunar ou no habitat”, disse ela. O modelo sugeria que as missões com maior probabilidade de sucesso incluiriam seis astronautas trabalhando em a lua de cada vez, com suprimentos frescos vindos de Terra a cada duas semanas, e sem flutuações extremas no ambiente devido a coisas como radiação ou um impacto de micrometeoritos.
“Em contraste, o pior cenário consiste em quatro astronautas na Lua ao mesmo tempo, apenas um mês de janela de reabastecimento entre a Terra e a Lua e probabilidades ambientais adversas moderadas a altas”, disse Berea. E, quando questionada se o treinamento é um fator na mitigação dos efeitos adversos, ela não concordou necessariamente que os anos de trabalho que a NASA e outros astronautas da agência colocaram seriam mais eficazes do que o treinamento de curta duração usado para análogos da base lunar.
“As pessoas podem ser muito, muito bem treinadas, mas para missões de longa duração ou no espaço profundo, sempre haverá um fator humano envolvido”, disse ela. “Observamos combinações de habilidades e personalidades em uma equipe de astronautas e há uma linha tênue entre ter uma equipe muito pequena e uma equipe muito grande, e há sinergias e comportamentos emergentes que vêm da interação das pessoas entre si e com seu ambiente.
“A equipe é mais do que a soma de seu pessoal”, continuou ela. “A melhor maneira de superar isso não é através de mais treinamento, mas ajustando outros aspectos das missões: a duração da missão, a frequência das missões de reabastecimento e os planos de contingência para acidentes e condições imprevistas em ambientes extremos”.
A NASA, no entanto, submete suas tripulações da ISS a muitos anos de treinamento em ambiente remoto, muito antes de flutuarem pela escotilha da estação espacial – e o comandante da Artemis 2 Reid Wisman contado O nova-iorquino que o extenso treinamento psicossocial levou à proximidade óbvia vista ao vivo entre seus próprios quatro companheiros de tripulação lunar, apesar dos espaços apertados (e problemas na linha de ventilação que levava a problemas ocasionais no banheiro).
Essa intervenção psicológica durante o treinamento foi intencional. “A preparação começa com o recrutamento de pessoas mentalmente saudáveis e, em seguida, com o fornecimento de treinamento para ajudá-las a lidar com possíveis situações e problemas”, escreveu o Agência Espacial Canadense deste treinamento, citando os protocolos da NASA. “Os astronautas repetem este treino com frequência suficiente para poderem antecipar as suas próprias reações e as dos seus companheiros de equipa. Também recebem apoio constante das equipas no terreno e têm acesso a uma variedade de ferramentas para os ajudar a lidar com situações potencialmente difíceis.”
Berea observou, no entanto, que a psicologia faz parte (mas não é o foco) da simulação de suas equipes, incluindo a consideração das pontuações e dados do TLX (índice de carga de tarefas) da NASA, que mede o enfrentamento e o estresse dos astronautas. Os pesquisadores também consideraram estudos de caso de análogos, incluindo Missões de pesquisa na Antártica e tempo a bordo de submarinos ou plataformas petrolíferas, como alguns exemplos.
“Precisamos prestar atenção não apenas aos astronautas, mas à equipe como um todo, e cada equipe e missão espacial são únicas. Não seremos capazes de modelá-las com estatísticas ou IA”, disse ela. “Mas o que podemos fazer é garantir que, antes de enviarmos qualquer ser humano para viver e trabalhar na Lua, entendemos bem a complexidade das interações e dos cenários que eles enfrentarão durante a missão, e podemos ajudar com isso”.
