Los científicos de la NASA que utilizan tecnología de realidad virtual están redefiniendo nuestra comprensión sobre cómo funciona nuestra galaxia.

Usando un personalizado, Simulación de realidad virtual (VR) en 3-D que animaba la velocidad y la dirección de 4 millones de estrellas en el vecindario local de la Vía Láctea, El astrónomo Marc Kuchner y la investigadora Susan Higashio obtuvieron una nueva perspectiva sobre los movimientos de las estrellas, mejorar nuestra comprensión de las agrupaciones de estrellas.

Los astrónomos han llegado a diferentes conclusiones sobre los mismos grupos de estrellas al estudiarlos en seis dimensiones usando gráficos de papel, Higashio dijo. Los grupos de estrellas que se mueven juntas indican a los astrónomos que se originaron al mismo tiempo y en el mismo lugar, del mismo evento cósmico, lo que puede ayudarnos a comprender cómo evolucionó nuestra galaxia.

El equipo de realidad virtual de Goddard, gestionado por Thomas Grubb, animó esas mismas estrellas, revolucionando el proceso de clasificación y haciendo que las agrupaciones sean más fáciles de ver, Higashio dijo. Encontraron estrellas que pueden haber sido clasificadas en grupos incorrectos, así como grupos de estrellas que podrían pertenecer a agrupaciones más grandes.

Kuchner presentó los hallazgos en la conferencia anual de la Unión Geofísica Americana (AGU) a principios de diciembre de 2019. Kuchner y Higashio, ambos en el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, planean publicar un artículo sobre sus hallazgos el próximo año, junto con el ingeniero Matthew Brandt, el arquitecto de la simulación PointCloudsVR que utilizaron.

"En lugar de buscar una base de datos y luego otra, ¿Por qué no volar allí y mirarlos a todos juntos? "Dijo Higashio. Ella vio estas simulaciones cientos, tal vez miles de veces, y dijo que las asociaciones entre los grupos de estrellas se volvieron más intuitivas dentro del cosmos artificial que se encuentra dentro del casco de realidad virtual. La observación de estrellas en la realidad virtual redefinirá la comprensión de los astrónomos de algunas estrellas individuales, así como de las agrupaciones de estrellas.

La visualización en 3-D la ayudó a ella y a Kuchner a comprender cómo se formó el vecindario estelar local, abriendo una ventana al pasado, Dijo Kuchner. "A menudo encontramos grupos de estrellas jóvenes que se mueven juntas, sugiriendo que todos se formaron al mismo tiempo, "Dijo Kuchner." La idea es que representan un evento de formación estelar. Todos se formaron en el mismo lugar al mismo tiempo y así se mueven juntos ".

"Los planetarios están cargando todas las bases de datos que pueden tener en sus manos y llevan a las personas a través del cosmos, "Kuchner agregó." Bueno, No voy a construir un planetario en mi oficina, pero puedo ponerme unos auriculares y estoy allí ".

Realización de una visión

El descubrimiento hizo realidad una visión para el tecnólogo jefe de Goddard, Peter Hughes, que vio el potencial de la realidad virtual para ayudar en el descubrimiento científico cuando comenzó a financiar el proyecto de realidad virtual del ingeniero Thomas Grubb hace más de tres años bajo el programa de Investigación y Desarrollo Internos (IRAD) del centro y el Fondo de Innovación del Centro de la NASA [CuttingEdge, Verano de 2017]. "Todas nuestras tecnologías permiten la exploración científica de nuestro universo de alguna manera, "Dijo Hughes." Para nosotros, El descubrimiento científico es una de las razones más convincentes para desarrollar una capacidad AR / VR ".

El software PointCloudsVR ha sido lanzado oficialmente y de código abierto en el sitio Github de la NASA:https://github.com/nasa/PointCloudsVR

El descubrimiento científico no es el único beneficiario del laboratorio de Grubb.

Los mundos de realidad virtual y aumentada (AR) pueden ayudar a los ingenieros de la NASA y más allá, Grubb dijo. La realidad virtual coloca al espectador dentro de un mundo simulado, mientras que AR superpone información generada por computadora en el mundo real. Desde que los primeros auriculares "viables" salieron al mercado en 2016, Grubb dijo que su equipo comenzó a desarrollar soluciones, como el mundo de rastreo de estrellas que exploraron Kuchner y Higashio, así como aplicaciones prácticas virtuales para ingenieros que trabajan en misiones de exploración y mantenimiento de satélites de próxima generación.

Aplicaciones de ingeniería

El equipo de VR / AR de Grubb ahora está trabajando para realizar las primeras reuniones de realidad virtual dentro de la agencia, o revisiones de diseño, así como apoyar misiones directamente. Sus clientes incluyen el proyecto Restore-L que está desarrollando un conjunto de herramientas, tecnologías y técnicas necesarias para extender la vida útil de los satélites, la misión del telescopio de campo amplio por infrarrojos (WFIRST), y varios proyectos de ciencia planetaria.

"El hardware está aquí; el soporte está aquí, "Grubb dijo." El software está retrasado, así como convenciones sobre cómo interactuar con el mundo virtual. No tiene convenciones simples como pellizcar y hacer zoom o cómo todos los mouse funcionan de la misma manera cuando hace clic con el botón derecho o con el botón izquierdo ".

Ahí es donde entra el equipo de Grubb, él dijo. Para superar estos problemas de usabilidad, El equipo creó un marco llamado Kit de herramientas de ingeniería de realidad mixta y está capacitando a grupos sobre cómo trabajar con él. MRET, que actualmente está disponible para agencias gubernamentales, ayuda en el análisis de datos científicos y permite el diseño de ingeniería basado en la realidad virtual:desde diseños de concepto para CubeSats hasta pruebas e integración de hardware simulado para misiones y visualizaciones en órbita como la de Restore-L.

Para ingenieros y diseñadores de misiones y naves espaciales, La realidad virtual ofrece ahorros de costos en la fase de diseño / construcción antes de construir maquetas físicas, Grubb dijo. "Todavía tienes que construir maquetas, pero puede resolver muchas de las iteraciones antes de pasar al modelo físico, ", dijo." No es realmente atractivo para la persona promedio hablar sobre el enrutamiento de cables, pero a un ingeniero, poder hacer eso en un entorno virtual y saber cuánto cableado necesita y cómo se ve la ruta, eso es muy emocionante ".

En una maqueta de la nave espacial Restore-L, por ejemplo, Grubb mostró cómo la simulación de realidad virtual permitiría a un ingeniero "dibujar" una ruta de cable a través de los instrumentos y componentes, y el software proporciona la longitud de cable necesaria para seguir esa ruta. Rutas de herramientas para construir, reparar, y el hardware de servicio también se puede trabajar de forma virtual, hasta si la herramienta se ajustará o no y se podrá utilizar en espacios reducidos.

Además, El equipo de Grubb trabajó con un equipo del Centro de Investigación Langley de la NASA en Hampton, Virginia, el verano pasado para averiguar cómo interactuar con visualizaciones a través de las redes de comunicación de la NASA. Este año, planean permitir que las personas de Goddard y Langley interactúen completamente con la visualización. "Estaremos en el mismo entorno y cuando señalemos o manipulemos algo en el entorno, ellos podrán ver eso, "Grubb dijo.

Ciencia aumentada:un futuro mejor

Para Kuchner y Higashio, la idea de poder presentar sus hallazgos dentro de un mundo de realidad virtual compartido fue emocionante. Y como Grubb, Kuchner cree que los cascos de realidad virtual serán una herramienta científica más común en el futuro. "¿Por qué no debería ser una herramienta de investigación que esté en el escritorio de todos los astrofísicos, ", dijo." Creo que es sólo cuestión de tiempo antes de que esto se convierta en algo común ".