Công nghệ thực tế ảo hỗ trợ các phi hành gia trên trạm ISS như thế nào?

Một thiết bị đeo đầu VR được thiết kế để hoạt động trong điều kiện vi trọng lực đang khắc phục những thách thức về thể chất và tâm lý của con người khi sống trong không gian vũ trụ.

Căng thẳng nơi làm việc trong không gian

Các cơ quan vũ trụ đặc biệt là NASA đang đầu tư vào các giải pháp sức khỏe tâm thần cho phi hành gia. Du hành vũ trụ dài ngày tiềm ẩn rủi ro lớn, ngay cả trong các hoạt động thường nhật. Với bầu khí quyển 95% carbon dioxide, bộ đồ vũ trụ là lá chắn duy nhất giữa sự sống và cái chết, ngay cả khi thu thập mẫu đá.

Khác với người trên Trái Đất có thể thư giãn bằng cách tập thể dục hoặc giao lưu, phi hành gia không có nhiều lựa chọn tương tự. Các chuyên gia của NASA nhấn mạnh rằng việc thiếu điều kiện nghỉ ngơi đầy đủ là một vấn đề lớn trong việc đối phó với căng thẳng khi làm việc ngoài không gian.

Dù hào hứng với cơ hội bay vào vũ trụ, các phi hành gia luôn phải đối mặt với áp lực thể chất và tinh thần lớn. Nhóm nghiên cứu tác động của các yếu tố gây căng thẳng như rủi ro cao, sự cô lập, xa cách gia đình và không gian chật hẹp lên sức khỏe hành vi và hiệu suất của phi hành gia, đồng thời tìm cách giúp họ ứng phó hiệu quả.

Do đó, các nhà nghiên cứu đang xem xét việc điều chỉnh trải nghiệm VR theo sở thích cá nhân của phi hành gia, chẳng hạn như địa điểm hoặc âm nhạc yêu thích, hoặc khai thác các giác quan như thính giác và khứu giác để tạo "cảm giác trở về nhà".

Thiết bị thực tế ảo công nghệ cao Vive Focus 3

Trên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS), phi hành gia Andreas Mogensen của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu sử dụng kính thực tế ảo (VR) công nghệ cao để mang âm thanh và hình ảnh quen thuộc từ nhà vào cuộc sống hàng ngày. Thiết bị này, không chỉ để giải trí, mà còn nhằm hỗ trợ sức khỏe tinh thần và thể chất của Mogensen trong môi trường vô trùng, lạnh lẽo và thiếu sự tiếp xúc với thiên nhiên của ISS.

Trong video được đăng tải vào tháng 3/2024, người xem có thể thấy Mogensen giữa các mạch điện và tấm ốp trắng của trạm. HTC và Nord-Space Aps đã hợp tác, để đưa một thiết bị đeo đầu VR Vive Focus 3 được tải sẵn các video về thiên nhiên vào quỹ đạo. Mogensen là người đầu tiên sử dụng thiết bị VR này thành công trong điều kiện vi trọng lực, để đánh giá tác động của nó lên sức khỏe tinh thần và cải thiện trải nghiệm tập thể dục, làm cho thời gian tập thể dục của anh trở nên đẹp hơn.

Phi hành gia Andreas Mogensen đứng cạnh chiếc xe đạp tập thể dục FERGO, được sử dụng để giữ dáng trong không gian. Hình ảnh: NASA

Việc đạp xe ảo qua Copenhagen là một sự thay đổi đáng kể so với khung cảnh bên trong ISS. Đây là một phần trong nỗ lực lớn hơn để duy trì sự vui vẻ và khỏe mạnh cho các phi hành gia, khi họ phải xa gia đình và những tiện nghi cơ bản, đồng thời đối mặt với công việc áp lực cao.

Với các nhiệm vụ dài ngày như hành trình tới Sao Hỏa, các thí nghiệm như của HTC và Nord-Space Aps có thể giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về những yếu tố giúp các phi hành gia luôn "nối đất" khi ở ngoài không gian.

Mogensen cũng thừa nhận trong một video trên YouTube rằng anh không tin trải nghiệm thiên nhiên qua video lại tạo ra sự khác biệt. Tuy nhiên, khi sử dụng tai nghe Vive với các clip hoàng hôn, bãi biển, đường mòn trên núi và bờ sông mùa hè, anh đã thay đổi suy nghĩ. "Tôi có thể nghe thấy tiếng gió xào xạc, tiếng chim hót, và gần như cảm nhận được hơi ấm mặt trời", anh cho biết cảm thấy bình tĩnh và thư giãn hơn.

Trong một thử nghiệm khác, Mogensen kết hợp tai nghe với xe đạp tập thể dục Flight Ergometer (FERGO). Thay vì nhìn vào tường dây điện, anh đạp xe trên các tuyến đường ảo ở Đan Mạch quê nhà, bao gồm rừng, bãi biển, vùng nông thôn và Copenhagen. Độ dốc của tuyến đường ảo cũng khớp với cường độ đạp xe.

Phát triển công nghệ thực tế ảo vào không gian

Thực tế ảo (VR) đã được các cơ quan vũ trụ ứng dụng từ lâu trước khi lên ISS. Từ những năm 1990, NASA đã sử dụng VR headset để huấn luyện phi hành gia cho các nhiệm vụ rủi ro cao, như đi bộ ngoài không gian, đặc biệt trong các tình huống khó tái tạo trên Trái đất, ví dụ như xử lý tải trọng và sử dụng ba lô SAFER.

Tại phòng thí nghiệm nổi trung tính, phi hành gia có thể luyện tập đi bộ ngoài không gian trong môi trường không trọng lượng mô phỏng, đeo VR headset để trải nghiệm cảm giác trôi nổi trong không gian ảo.

Ngoài ra, NASA còn có nhiều phòng thí nghiệm VR và các ứng dụng khác. Dự án CHAPEA, mô phỏng một nhiệm vụ kéo dài một năm trên sao Hỏa, sử dụng môi trường sống rộng 1.700 foot vuông tại Trung tâm vũ trụ Johnson. VR biến môi trường mô phỏng bề mặt sao Hỏa này thành một địa hình rộng lớn, nơi phi hành đoàn có thể huấn luyện và thực hiện các công việc cần thiết trên hành tinh đỏ.

Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) cũng đã ra mắt phòng thí nghiệm XR vào năm 2015 để ứng dụng VR, thực tế tăng cường (AR) và thực tế hỗn hợp (MR) trong đào tạo phi hành gia và hỗ trợ thiết kế Cổng Mặt Trăng.

Microsoft đã gửi kính thực tế tăng cường Hololens lên ISS vào năm 2016, cho phép phi hành gia Scott Kelly nhận hướng dẫn từ các thành viên phi hành đoàn trên Trái đất trong thời gian thực hoặc không đồng bộ để thực hiện nhiều nhiệm vụ khác nhau.

Vive Focus 3 được phát triển bởi Vive Focus 3 đã được đóng gói và sẵn sàng cho chuyến bay vào không gian.

Với sự có mặt của Vive trên ISS vào thời điểm hiện tại, phi hành gia Thomsen hy vọng các nghiên cứu công nghệ thực tế ảo sẽ được tiếp tục phát triển để các phi hành gia có thể sử dụng VR trải nghiệm môi trường ảo, như phòng khách Đồng thời, việc sử dụng VR trên không gian sẽ nâng cao nhận thức về ứng dụng của VR trong sức khỏe tâm thần trên Trái Đất, bao gồm liệu pháp, hỗ trợ người ngồi xe lăn và chăm sóc tại nhà.

Minh Phú