Curso de formación de astronautas de la Agencia Espacial Europea
CAVES 2019: campamento base de astronautas en el interior de la cueva
CAVES , acrónimo de Cooperative Adventure for Valuing and Exercising human behavior and performance Skills (Aventura cooperativa para valorar y ejercitar las habilidades de comportamiento y rendimiento humanos ), es un curso de formación de astronautas de la Agencia Espacial Europea en el que los astronautas internacionales se entrenan en un entorno de cueva análogo al espacio . [1] Diseñado en el Centro Europeo de Astronautas , el curso tiene como objetivo preparar a los astronautas para operaciones de vuelo espacial de larga duración seguras y eficientes mediante una misión científica y de exploración realista dentro de un equipo multicultural representativo de la ISS .
Cada curso de formación tiene una duración aproximada de tres semanas. Las dos primeras semanas se centran en proporcionar a los astronautas los patrones de comportamiento, los conocimientos científicos y las habilidades técnicas necesarios para trabajar de forma eficaz y segura en un entorno subterráneo. Durante este tiempo, los alumnos visitan cuevas sencillas para familiarizarse con las condiciones en las que se encontrarán durante su última expedición, una expedición ininterrumpida de seis días para explorar un complejo sistema de cuevas. El objetivo principal de la misión es fomentar sus capacidades de comunicación, toma de decisiones, resolución de problemas, liderazgo y dinámica de equipo mediante actividades de equipo y una misión de tripulación real realizada en un entorno similar al espacio. [2] [3] [4]
Ubicación
Las primeras cinco ediciones de CAVES (2011, 2012, 2013, 2014 y 2016) se llevaron a cabo en varias cuevas de la isla italiana de Cerdeña , parte de un sistema kárstico que se encuentra dentro de la región del Supramonte . Las rocas de esta zona son predominantemente calizas y dolomitas. [2] [5]
La edición 2019 de CAVES se llevó a cabo en la zona denominada “Karst Clásico”, una región kárstica entre Italia y Eslovenia, famosa en todo el mundo por sus cuevas de piedra caliza. En este caso, el curso hace uso de las instalaciones proporcionadas por el Parque Regional de las Cuevas de Skočjanske , y las actividades de campo se llevan a cabo en varias cuevas a lo largo del curso subterráneo del río Timavo , tanto en Italia [6] como en Eslovenia. [2]
Objetivos
Astronautas buscan muestras de agua y microbiológicas durante CAVES
La formación CAVES tiene los siguientes objetivos formativos para sus participantes:
Trabajar juntos de manera efectiva en un entorno desafiante;
Adaptarse a la falta de comodidad y privacidad;
Explorando la cueva;
Realizar investigaciones científicas y tecnológicas;
Gestión de problemas logísticos y manejo de recursos limitados;
Enfrentando los efectos psicológicos de la misión; [7] [8]
Manejo de situaciones críticas;
Ser consciente de los requisitos de seguridad en todo momento;
Capacitar a los participantes en habilidades de liderazgo. [2] [5]
Un análogo espacial
Muestreo microbiológico
El entorno de la cueva es un análogo espacial excepcional. Recrea en la Tierra muchas de las condiciones estresantes y características específicas que se encuentran en los vuelos espaciales de larga duración, como:
Entorno desconocido/desconocido : el conocimiento de la tripulación sobre la cueva se limita a lo que las expediciones anteriores han encontrado y documentado.
Oscuridad permanente / necesidad de iluminación artificial .
Falta de referencias temporales : Consecuencia directa de la oscuridad permanente de la cueva.
Alteración del ritmo circadiano y alteración del sueño – La falta de referencias temporales y las instalaciones limitadas afectan la calidad del sueño y la duración de los ciclos.
Alteración/privación sensorial : Las cuevas no sólo no tienen luz, sino que además casi no proporcionan estímulos auditivos ni olfativos.
Privacidad limitada : los espacios pequeños y confinados no ofrecen mucho lugar para la privacidad o el espacio personal para los miembros del equipo.
Aspectos sociales y culturales / tamaño de la tripulación : el equipo incluye astronautas de la ESA , NASA , ROSCOSMOS , CSA , JAXA y CNSA , por lo que la dinámica de equipo que surge durante la misión es similar a la que se espera en una misión espacial cooperativa internacional.
Recursos limitados / higiene – La logística dentro de la cueva es extremadamente compleja, solo se pueden transportar suministros limitados al interior.
Aislamiento / Comunicación limitada con el mundo exterior : las comunicaciones con el mundo exterior se limitan a las interacciones con el equipo de apoyo de la misión, lo que retrasa el aumento de la sensación de aislamiento.
Astronauta en aprietos durante CAVES
Alto nivel de autonomía : la tripulación debe operar con pocas intervenciones externas mientras explora.
Peligro físico real : incluso si se aplican todas las medidas de seguridad razonables, las cuevas siguen presentando riesgos para los exploradores humanos, como caídas, resbalones, desprendimientos de rocas o quedar atrapados por deslizamientos de tierra o inundaciones. Los participantes deben ser conscientes en todo momento de estos riesgos.
Capacidades limitadas de aborto de misión/rescate : dada la complejidad del entorno, tanto las operaciones de evacuación como las de rescate requieren varias horas o incluso días para planificarse y ejecutarse.
Otro paralelismo con la exploración espacial se refiere a la progresión de los astronautas dentro de la cueva, es decir, cómo se mueven a través del entorno. Las técnicas espeleológicas implican principios de seguridad similares a los de una EVA , como la necesidad de estar atado a una superficie segura (la pared de la cueva en CAVES, la ISS o un vehículo en el espacio). La misión de la tripulación realizada durante la expedición final también tiene varios elementos en común con la experiencia de los astronautas durante las operaciones de la ISS , incluido un cronograma de actividades con horarios definidos, llamadas diarias de planificación al equipo de apoyo en tierra y procedimientos y métodos de recopilación de datos estandarizados. [2]
Misión de la tripulación
De la misma manera que los astronautas en el espacio pasan una parte considerable de su tiempo haciendo ciencia, los “cavenautas” deben realizar una misión de tripulación real que implica varios experimentos y actividades diferentes mientras exploran la cueva. Después del entrenamiento en equipo, realizar investigaciones científicas y tecnológicas es el objetivo secundario del curso CAVES. El tercer objetivo es explorar y documentar más a fondo áreas previamente desconocidas de la cueva. [2]
Programa de la misión
Geología (análisis de las propiedades químicas y físicas del agua, recuento de la velocidad de goteo)
Medio ambiente (medición de temperatura del aire / humedad relativa / viento / presión atmosférica / concentración de CO2 / concentración de radón)
Nueva especie de Alpioniscus descubierta por astronautas durante un entrenamiento en cuevas.
Microbiología (toma de muestras de microorganismos en suelo y superficies para su posterior cultivo)
Biología (recuento y muestreo de fauna terrestre y acuática de cuevas, búsqueda de microcrustáceos, búsqueda de fauna en el suelo)
Pruebas de tecnología (dispositivos de comunicación subterránea, sensores fisiológicos)
Documentación de la cueva (fotografías y estudio 3D de la cueva, modelado fotogramétrico de espeleotemas relevantes)
Resultados
Uno de los resultados científicos más notables es el descubrimiento de una especie previamente desconocida de crustáceos del género Alpioniscus que vive en la cueva. [6]
Todos los demás resultados están disponibles en el Archivo de Experimentos Erasmus de la ESA, divididos por año:
CUEVAS DE LA EEA 2011
CUEVAS DE LA EEA 2012
CUEVAS DE LA EEA 2013
CUEVAS DE LA EEA 2014
CUEVAS DE LA EEA 2016
Participantes
A los participantes de la misión se les asignan diferentes roles y responsabilidades según sus antecedentes, experiencia e intereses.
Los roles posibles, de acuerdo con el programa de la misión, incluyen: comandante de la misión, gerente del campamento, científico, ingeniero de datos, ingeniero fotográfico e ingeniero topográfico.
Todos los participantes son astronautas, ya sean veteranos o novatos, a menos que se indique lo contrario.
^ ab Park, William (30 de noviembre de 2016). «Por qué las cuevas son el mejor lugar para entrenar a los astronautas». BBC . Consultado el 30 de enero de 2017 .
^ abcdef Sauro, Francesco; De Waele, Jo; Payler, Samuel J.; Vattano, Marco; Sauro, Francesco María; Turchi, Leonardo; Bessone, Loredana (01 de julio de 2021). "La espeleología como analogía de la exploración espacial: el programa de formación CAVES de la ESA". Acta Astronáutica . 184 : 150-166. Código Bib : 2021AcAau.184..150S. doi :10.1016/j.actaastro.2021.04.003. hdl : 11585/819077 . ISSN 0094-5765. S2CID 234819922.
^ ab Howell, Elisabeth (5 de octubre de 2013). "Astronautas emergen de una cueva después de un entrenamiento de vuelo espacial subterráneo". Space.com . Consultado el 30 de enero de 2017 .
^ Thompson, Amy. "Por qué los astronautas de la NASA pasaron una semana viviendo en una cueva". Popular Science . Consultado el 31 de enero de 2017 .
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^ ab "Astronautas subterráneos preparándose para el espacio" . Consultado el 30 de enero de 2017 a través de phys.org.
^ Mogilever, Nicolette B.; Zuccarelli, Lucrezia; Burles, Ford; Iaria, Giuseppe; Strapazzon, Giacomo; Bessone, Loredana; Coffey, Emily BJ (30 de octubre de 2018). "Cognición de expedición: una revisión y prospectiva de la neurociencia subterránea con aplicaciones en vuelos espaciales". Frontiers in Human Neuroscience . 12 : 407. doi : 10.3389/fnhum.2018.00407 . ISSN 1662-5161. PMC 6218582 . PMID 30425628.
^ Zuccarelli, Lucrezia; Galasso, Letizia; Turner, Rachel; Coffey, Emily JB; Bessone, Loredana; Strapazzon, Giacomo (24 de abril de 2019). "Fisiología humana durante la exposición al entorno de la cueva: una revisión sistemática con implicaciones para la medicina aeroespacial". Frontiers in Physiology . 10 : 442. doi : 10.3389/fphys.2019.00442 . ISSN 1664-042X. PMC 6491700 . PMID 31068833.
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^ Cowing, Keith (11 de septiembre de 2012). "ESA's CAVES: Going Underground – SpaceRef". spaceref.com . Consultado el 30 de enero de 2017 .[ enlace muerto permanente ]
^ Horne, Rebecca (11 de septiembre de 2012). "Spacemen Underground". WSJ . Consultado el 30 de enero de 2017 .
^ "Cinco 'cavenautas' de la ESA se preparan para explorar las cuevas de Cerdeña, Italia". 15 de septiembre de 2014. Consultado el 30 de enero de 2017 .
^ O'Connell, Claire (22 de agosto de 2014). "Para prepararse para el espacio exterior, los astronautas se refugian bajo tierra". The Irish Times . Consultado el 30 de enero de 2017 .
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^ Jones, Andrew (23 de junio de 2016). «La NASA y los astronautas chinos se preparan para trabajar juntos en una misión histórica con la ESA». gbtimes.com . Archivado desde el original el 15 de agosto de 2018. Consultado el 30 de enero de 2017 .
^ "Los astronautas se preparan para el espacio viviendo en cuevas". CNNMoney . Consultado el 15 de febrero de 2017 .
^ "Un código de vestimenta para la cueva – Blog Cuevas y Pangea".
