NASA HoloLens Demo bringt Forscher auf Mars, Raumstation und Workbench

NEW YORK - Besucher des Jet Propulsion Lab (JPL) der NASA gingen auf dem Mars, erkundeten einen 3D-Prototyp und hängten während einer Augmented-Reality-Demo sogar einen Rover über den Kopf des Publikums und sprachen auf der New Yorker Tandon School of Engineering MakerSpace in Brooklyn Nov 7.

Matthew Clausen, Kreativdirektor des JPL Ops Lab, schloss sich Marijke Jorritsma, einem Studenten der NYU und Praktikant bei JPL, an, um die Forschungs- und Explorationsfähigkeiten des Microsoft HoloLens zu demonstrieren, ein Headset, das virtuelle Bilder projizieren kann - von der Oberfläche des Mars bis zu einem Reparaturschema - über die reale Welt.

Die beiden Moderatoren trugen HoloLens-Headsets, um das Werk zu präsentieren, und der virtuelle Standpunkt wurde auf einen Bildschirm hinter ihnen projiziert, so dass die Zuschauer mitverfolgen konnten. [Virtuelle Realität und Mars: 4 Wege, wie Tech die Weltraumforschung verändert]

Sie präsentierten zum ersten Mal OnSight, eine virtuelle Rekonstruktion der Marsoberfläche, die Forscher gemeinsam bearbeiten können - zum Beispiel, um einen Kurs und Ziele für den Curiosity Mars Rover zu setzen. Die Technologie wurde kürzlich im Kennedy Space Center eingeführt, wo Besucher von einem holografischen Buzz Aldrin eine Mars-Tour machen können.

Bisher haben Forscher Marsbestandorte basierend auf langen, flachen Panoramen der Oberfläche von Rovern gezeichnet. Clausens Gruppe fand heraus, dass Forscher bei der Bestimmung von Entfernungen zwei Mal genauer und bei der Bestimmung von Winkeln zwischen bestimmten Marsstandorten dreimal genauer waren, wenn sie sich innerhalb der Mars-Szene umsehen konnten.

Und die Forscher - viele von ihnen Geologen, die es gewohnt sind, draußen im Feld zu arbeiten - fanden das Werkzeug sehr natürlich.

"Eines der interessanten Dinge, die geschahen, als die Wissenschaftler das zum ersten Mal nutzten, war, dass sie erkannten, dass sie einen Hügel hochlaufen könnten, um räumliche Wahrnehmung der Szene zu bekommen", sagte Jorritsma. "So konnten sie sofort anfangen, es zu benutzen und räumlich darüber nachzudenken, sobald sie die Geräte anlegten."

"Das war unser erster Hinweis darauf, dass die Dinge in die richtige Richtung gingen", fügte Clausen hinzu.

Die beiden Moderatoren diskutierten auch eine zweite Anwendung namens Project Sidekick, die Experten die Möglichkeit bietet, Astronauten auf der Internationalen Raumstation durch komplizierte Prozeduren zu begleiten, indem sie die Aktionen der Astronauten beobachten und Anleitungen, Diagramme und zusätzliche Informationen überlagern.

Obwohl sie dieses Programm nicht live vorführten, tauschten die Redner Fotos und Videos von Project Sidekick-Tests aus: zuerst über die NASA-Mission Extreme Explanation (NEEMO), eine Unterwasseranlage, die die Raumstation simuliert - wo die Forscher per Fernsteuerung durch die Diagnose und Behandlung von Appendizitis, neben anderen Aufgaben - und dann auf einer Schwerelosigkeit simulierenden Ebene. Schließlich testeten sie es auf der Raumstation, wo der Astronaut Scott Kelly beim Tragen des Sets mit dem Boden kommunizierte. (Kelly und der britische Astronaut Tim Peake spielten auch ein virtuelles Alien-Zapping-Spiel mit den Headsets.)

Mit Hilfe von HoloLens konnten Aquanauten auf NEEMO Aktivitäten in nur einer Stunde durchführen, anstatt die vier Stunden, die sie benötigten, wenn sie schriftliche Prozeduren verwendeten. Auf der Station, wo Dinge wie das Öffnen von Luken und das Löschen von Feuer mit komplizierten, mehrstufigen Verfahren einhergehen, könnte Project Sidekick ein großer Zeitvertreib sein, sagte Clausen.

Drittens demonstrierten die beiden den Protospace, der es Ingenieuren ermöglicht, detaillierte Modelle von Raumfahrzeugen und Maschinen, so wie sie entworfen wurden, zu erforschen. Forscher haben mit Protospace den Satelliten Surface Water und Ocean Topography entworfen, den die NASA im Jahr 2020 starten will, um die Auswirkungen des Klimawandels auf die Ozeane zu beobachten, sowie den Mars 2020 Rover der NASA, der eine Probe von der Marsoberfläche sammeln wird zur Erde, und ein großer Orbiter, der den Jupitermond Europa umkreist. Die Sprecher riefen einen virtuellen Mars 2020 herbei, wie er auf dem Bildschirm dargestellt ist, und untersuchten ihn aus verschiedenen Blickwinkeln - er vergrößerten ihn sogar und schwangen ihn über den Kopf des Publikums.

"Es transformiert Raumfahrzeugdesign, indem es einer Gruppe von Maschinenbauingenieuren ermöglicht, etwas in einer maßstabsgetreuen und verkörperten Art und Weise zu visualisieren, was sie vorher nie tun könnten, wenn sie nicht viel Zeit und Geld aufwenden würden macht einen 3D-Druck ", sagte Jorritsma. "Normalerweise sind alle im Raum, wenn sie es benutzen, und sie können mit ihrer Hand sprechen und jeder weiß, wovon sie reden."

Mit diesem Tool können Forscher besser erkennen, wie Teile besser zusammenpassen als bei der normalen 2D-Modellierung. Sie können Modelle gemeinsam bearbeiten oder schwierige Installationsaufgaben ausführen. Die Studenten des NYU-Ingenieurstudiums in diesem Semester helfen beim Aufbau einer Toolbar für die Design-Oberfläche.

"Ich kann nicht auf den Tag warten, an dem wir tatsächlich den Mars betreten", sagte Clausen. "Es wird nicht nur der Astronaut sein, der herumläuft, sondern es wird Millionen von Menschen hier auf der Erde geben, die von den Begrenzungen, die sie haben, befreit sind, weil es für sie sicher ist, über die Oberfläche zu fliegen und der Erde voraus zu gehen Astronauten und helfen ihnen tatsächlich, die Daten zu sammeln. " Solche Daten würden von Orbitern gesammelt - kleine Satelliten und Rover auf der Marsoberfläche, erklärte er -, aber sie könnten direkt von Menschen durchkämmt werden, die die Oberfläche virtuell inspizieren.

"Es werden nicht nur die Leute bei JPL sein, oder in den anderen Weltraumzentren im ganzen Land und auf der ganzen Welt, sondern wir stellen uns eine Zukunft vor, in der Sie alle sind, jeder der Zugang zu dieser immersiven Technologie hat, Bibliotheken, in ihren Schulen, in ihren Kellern, die alle in der Lage sind, gemeinsam an der Erkundung dieser neuen Welten teilzunehmen ", fügte er hinzu.