Astronauten krijgen deze week een "holografische handleiding"

Astronauten in het International Space Station krijgen binnenkort hulp van augmented reality.

Deze week stuurt NASA een paar HoloLens-apparaten, waarmee digitale objecten in de echte wereld geplaatst kunnen worden, naar het ISS.

De crew van het ruimtestation moet dagelijks een hoop klusjes doen om het station draaiende te houden. Om dit te kunnen doen, krijgen ze een hoop instructies van grondpersoneel. En daar komt de HoloLens om het hoekje kijken. NASA werkte samen met Microsoft om een "holografisch instructieboekje" te maken, in de woorden van Jeff Norris van NASA's Jet Propulsion Laboratory, die het project leidt met Alex Kipman van Microsoft.

Op het eerste gezicht lijkt de HoloLens op een normaal VR-apparaat, net als de Oculus Rift. De twee apparaten werken echter op heel verschillende manieren. HoloLens is in feite een doorzichtige bril die op Windows 10 draait, waarop objecten op worden geprojecteerd die in de echte wereld lijken te hangen.

"In tegenstelling tot in virtual reality, waarbij je uit de echte wereld wordt gehaald, speelt de echte wereld met HoloLens een even grote rol als de digitale objecten," zei Kipman. "Wij voegen fotonen toe achterin je oog. Ze voelen alsof ze uit de echte wereld komen, maar zijn doorzichtig."

HoloLens werkt met twee verschillende principes: remote expert mode en proceduremodus. In remote expert mode kan grondpersoneel op Aarde door de ogen van de astronaut meekijken.

"Het is operationeel gezien significant om het perspectief van de astronaut mee te krijgen," zei Norris. "Historisch gezien is dit een perspectief wat moeilijk te bereiken was. Nu niet meer."

Grondpersoneel kan ook notities tekenen, zoals op welke knop er gedrukt moet worden, op de wereld die de astronaut ziet, terwijl ze communiceren via Skype.

Astronauten zijn ook verantwoordelijk voor het uitvoeren van honderden wetenschappelijke experimenten, aangezien het ruimtestation een enorm vliegend lab is. Met behulp van HoloLens kunnen astronauten direct in contact komen met experts en wetenschappers om hulp te krijgen bij die experimenten.

Proceduremodus is in principe een holografisch instructieboekje. In de tijden van de Space Shuttle vertrouwde de crew op papieren handleidingen om bepaalde taken uit te voeren. Vandaag de dag zijn die handleidingen vervangen door laptops en tablets. HoloLens doet daar nog een schepje bovenop, door geanimeerde hologrammen te plaatsen over de apparaten waar een astronaut mee werkt.

Microsoft en NASA hebben veel tijd besteed aan het ontwikkelen van dit product en ervoor zorgen dat de gebruiker niet misselijk wordt of hoofdpijn krijgt, zoals bij sommige VR-platformen. Het resultaat is een product dat hologrammen stabiliseert in tijd en ruimte. Dit betekent dat de hologrammen niet knipperen of schokken, waardoor het objecten in de echte wereld lijken. Het apparaat is ontworpen om meerdere uren per dag gedragen te worden, meerdere dagen achter elkaar, zonder dat je ogen moe worden.

HoloLens gebruikt ruimtelijke mapping om te bepalen waar mensen zijn in relatie tot hun omgeving. HoloLens heeft een holografische processor (HPU) in de headset, die een beetje als het menselijke brein werkt. Net als het brein, is HoloLens uitgerust met sensoren die werken als de visuele cortex. De HPU verwerkt de inkomende data en maakt automatisch correcties om ervoor te zorgen dat de gebruiker digitale objecten hetzelfde ziet als echte objecten.

Er zijn meer dan 45 experimenten in microzwaartekracht uitgevoerd in NASA's paraboolvluchtvliegtuig, de Weightless Wonder, om ervoor te zorgen dat de headset goed werkt.

De HoloLens-apparaten gaan mee met het nieuwe Cygnus-ruimteschip. Ze zouden eigenlijk met de vorige herbevoorrading meegaan, maar dat ging mis toen de raket explodeerde.

Dit zou nog maar het begin kunnen zijn van HoloLens in de ruimte. JPL en Norris hebben ook project OnSight ontwikkeld, waarmee wetenschappers kunnen werken met de Mars-rovers alsof ze ernaast staan, terwijl ze achter hun bureau op Aarde zitten.

Wetenschappers hebben Mars altijd verkend door te kijken naar beelden op een scherm, maar met holografische computers kunnen ze Mars zien alsof ze geologen op Aarde zijn. Omringd door het Marslandschap kunnen wetenschappers stenen en en andere oppervlakte-eigenschappen bestuderen en vervolgens taken programmeren die verschillende instrumenten uit kunnen voeren.

Dit zorgt niet alleen voor het stroomlijnen van processen in het ISS, het geeft ons ook een nieuwe manier om het zonnestelsel te verkennen.