DERECHOS DE AUTOR: ESA-S. Uznański-Wiśniewski
Elproyecto probó con éxito el nuevo hardware comercial de Svantek, confirmando su fiabilidad, facilidad de uso e integración de datos sin fisuras, allanando el camino para su uso en futuras misiones al espacio profundo, como la lunar Gateway.
La demostración tecnológica arrojó cinco resultados claros y significativos que validan el sistema de nueva generación para futuras misiones espaciales.
El nuevo hardware de Svantek demostró ser altamente fiable y robusto, sin mostrar una degradación significativa de su rendimiento por la exposición al entorno de la ISS.
El dosímetro SV 104A proporciona una experiencia de usuario superior, y los astronautas lo encuentran significativamente más cómodo, menos molesto y más fácil de usar que el sistema heredado SV 102A+.
Se demostró con éxito la transferencia inalámbrica de datos a través de Bluetooth, lo que simplifica el flujo de trabajo de gestión de datos y permite la integración con plataformas modernas como la aplicación EveryWear.
La inclusión de un sensor de vibración es una ventaja clave, ya que permite excluir datos no deseados y mejorar la fiabilidad de los cálculos de exposición al ruido en microgravedad.
El proyecto valida el hardware comercial como alternativa viable y superior para futuros sistemas de monitoreo acústico de la salud y el rendimiento de la tripulación en misiones como Gateway.
En los confinados hábitats del espacio, una sólida monitorización acústica no es un lujo, sino una necesidad estratégica para la salud de la tripulación y la seguridad de la misión. Los altos niveles de ruido suponen un riesgo importante, ya que interfieren en las comunicaciones cruciales, enmascaran las alarmas de seguridad y contribuyen a problemas de salud a largo plazo, como la pérdida auditiva inducida por ruido. Dado que los miembros de la tripulación no pueden simplemente alejarse de una fuente de ruido, una monitorización continua y precisa es esencial para mitigar estos peligros.
Los sistemasde Salud y Rendimiento de la Tripulación (CHP ) están diseñados para gestionar estos factores de estrés en cuatro áreas funcionales: Capacidad Médica, Contramedidas, Salud Conductual y Salud Medioambiental. Dentro de este marco, la monitorización acústica es un componente crítico de la salud medioambiental, ya que garantiza que los Niveles sonoros permanezcan por debajo de los límites de seguridad establecidos para salvaguardar tanto la eficacia operativa inmediata como el bienestar a largo plazo de los astronautas.
Aunque el dosímetro de ruido de doble canal SV 102A+ de Svantek ha sido el instrumento probado operativamente en la ISS, el próximo programa Gateway exige una solución más avanzada. El sistema heredado presenta dos inconvenientes clave: las alternativas más pequeñas y ligeras ofrecen ahora una opción menos molesta para la dosimetría personal, y el SV102A+ depende de un software propietario que complica la integración con sistemas de datos modernos y de arquitectura abierta como el software «EveryWear» del CNES, piedra angular del sistema CHP previsto para Gateway.
Esta clara necesidad de un sistema actualizado condujo directamente al desarrollo y validación en órbita de una nueva capacidad de monitorización acústica más integrada.
La demostración de la tecnología Wireless Acoustics ISS se diseñó para mostrar un nuevo sistema integrado de monitorización acústica CHP basado en hardware moderno. El proyecto introdujo dos nuevos dispositivos de Svantek: el compacto SV 971A para el monitoreo acústico de área fija, y el pequeño y discreto dosímetro personal SV 104A llevado por la tripulación. El objetivo principal de la demostración era validar el rendimiento, la facilidad de uso y las capacidades de integración de datos de este nuevo hardware en el entorno único de microgravedad de la ISS, proporcionando una comparación directa con el sistema heredado.
SV 971A
Sonómetro de clase 1 en una estación espacial
COPYRIGHT: ESA-S. Uznański-Wiśniewski
SV 104A
Dosímetro de ruido en funcionamiento a bordo de una estación espacial
COPYRIGHT: ESA-S. Uznański-Wiśniewski
Demostrar la adquisición de datos: El primer objetivo era validar la funcionalidad fundamental del hardware en el espacio. Se trataba de confirmar que el SV 104A corporal podía medir con precisión la exposición personal al ruido de un astronauta y que el SV971A fijo podía controlar eficazmente el entorno acústico ambiental en el módulo Columbus.
Verifique la transferencia de datos: Una ventaja clave del nuevo sistema es su conectividad inalámbrica. Este objetivo pretendía confirmar el éxito de la transferencia de datos acústicos a través de Bluetooth desde ambos dispositivos al software EveryWear que se ejecuta en un iPad de la ISS, demostrando su compatibilidad con futuras arquitecturas de datos.
Evaluar la experiencia del usuario: El hardware sólo es eficaz si la tripulación puede utilizarlo sin que se convierta en una carga. Este objetivo se centró en documentar la experiencia de los astronautas con el nuevo SV 104A corporal, comparando su comodidad, discreción y facilidad de uso directamente con el dosímetro heredado SV102A+.
Confirmar la calidad de los datos: En última instancia, los datos deben ser fiables. El objetivo final era garantizar que las mediciones acústicas recogidas por los nuevos instrumentos cumplían las rigurosas normas de calidad exigidas por los expertos en medicina espacial operativa para la vigilancia de la salud de la tripulación.
En el experimento participaron dos astronautas, cada uno de los cuales realizó dos recorridos distintos de 24 horas para recopilar datos completos y comparativos. Para garantizar la privacidad de la tripulación y la integridad de los datos, los dispositivos se configuraron con un bloqueo de firmware que desactivaba por completo sus capacidades de grabación de audio, imposibilitando la captura de cualquier sonido. La finalización con éxito de este experimento cuidadosamente estructurado proporcionó una gran cantidad de información sobre la experiencia real de la tripulación con el nuevo sistema.
Más allá de las prestaciones técnicas, el éxito de los nuevos equipos para vuelos espaciales depende en gran medida de la opinión de los astronautas. Factores como la comodidad, la facilidad de uso y una baja carga de trabajo operativa son esenciales para que un dispositivo se integre a la perfección en las exigentes rutinas diarias de un miembro de la tripulación de la ISS. Las opiniones cualitativas y cuantitativas recogidas en los detallados cuestionarios NASA-TLX cumplimentados por la tripulación proporcionaron un veredicto claro y decisivo.
Los comentarios sobre el nuevo dosímetro personal SV 104A fueron abrumadoramente positivos. Los dos astronautas participantes informaron de una exigencia mental, física y temporal muy baja al utilizar el dispositivo, lo que indicaba que no interfería con sus actividades habituales. Los niveles de frustración fueron extremadamente bajos, lo que sugiere una interacción fluida e intuitiva con el usuario. Y lo que es más notable, los astronautas consideraron que el dispositivo era muy cómodo, incluso cuando lo llevaban durante largos periodos de 24 horas y mientras dormían.
Cuando se comparó directamente con el dosímetro SV 102A+, el nuevo SV 104A fue el claro favorito en todas las métricas clave de ergonomía y facilidad de uso. El monitor de área fijo SV971A también obtuvo buenos resultados en la evaluación de la tripulación, recibiendo valoraciones positivas por su facilidad de montaje, la seguridad de su instalación y su funcionamiento sencillo y directo.
DERECHOS DE AUTOR: ESA-S. Uznański-Wiśniewski
Para obtener la certificación de vuelo espacial, los equipos científicos sensibles deben demostrar que su exactitud metrológica no se ve degradada por el lanzamiento, el funcionamiento y el viaje de regreso. Se llevó a cabo un riguroso proceso de calibración antes y después del vuelo en un laboratorio acreditado para cuantificar cualquier posible impacto del entorno acústico en los instrumentos.
Tanto los sonómetros SV 971A como los dosímetros personales de ruido SV 104A se sometieron a dos sesiones completas de calibración: una en enero de 2025, antes de la misión, y una segunda en septiembre de 2025, tras su regreso de la ISS. Las pruebas se realizaron en un laboratorio acreditado PN-EN ISO/IEC 17025 de acuerdo con normas reconocidas internacionalmente: EN 61672-3 para sonómetros y EN 61252 para dosímetros personales. El análisis exhaustivo confirmó que los instrumentos soportaron los rigores del vuelo espacial sin ninguna pérdida significativa de rendimiento.
Una vez demostrada la estabilidad de los equipos, el último paso fue analizar los datos acústicos cruciales que recogieron en órbita.
| Requisito | Parámetro | SV 102A+ (Astronauta 2) | SV 102A+ (Astronauta 1) | SV 104A (Astronauta 2) | SV 104A (Astronauta 1) | SV 971A (Astronauta 2) | SV971A (Astronauta 1) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| < 70 dBA | LAeq,24h | 66.66 | 72.20 | 71.78 | 76.41 | 60.00 | 56.79 |
| < 72 dBA (Trabajo) | LAeq,16h | 68.43 | 74.08 | 73.62 | 77.81 | 61.26 | 57.94 |
| < 62 dBA (Sueño) | LAeq,8h | 55.86 | 52.22 | 60.48 | 71.31 | 55.94 | 53.29 |
| < 85 dBA | TWA | 71.44 | 76.98 | 78.10 | 83.00 | 64.80 | 61.60 |
| < 140 dBZ | LZpeak | 136.00 | 122.12 | 131.53 | 126.61 | 117.27 | 107.98 |
Los datos confirmaron que el Límite absoluto de ruido pico de 140 dBZ nunca se alcanzó durante los periodos de medición. Sin embargo, el «Límite de sobresalto» de 125 dBZ, un umbral sugerido para evitar ruidos repentinos y molestos, se superó en seis ocasiones.
Un problema crítico en un entorno de microgravedad es que los golpes accidentales o las fuertes vibraciones mecánicas pueden alterar los datos acústicos y hacer que parezcan más fuertes de lo que realmente son. El nuevo dosímetro personal SV104A y el sonómetro SV 971A incorporan un sensor de vibración que detecta y marca estos eventos. Se trata de una función crucial para mantener la calidad de los datos, ya que permite a los analistas excluir las mediciones contaminadas de los cálculos finales, en consonancia con las recomendaciones de buenas prácticas de la norma ISO 9612 para determinar la Exposición ocupacional al ruido.
La conectividad Bluetooth ofrece un método más abierto de transferencia de datos en comparación con el software propietario del sistema anterior. Esto simplifica el proceso para los astronautas y facilita la integración directa de los datos acústicos en sistemas más amplios de gestión de datos sanitarios, como el software EveryWear previsto para el programa Gateway.
El informe sugiere que sustituir los micrófonos de condensador tradicionales por soluciones de micrófonos MEMS robustos, estables y duraderos sería un paso en la dirección correcta para el futuro del monitoreo de ruido en el duro entorno del espacio.
Un consultor autorizado de SVANTEK le ayudará con los detalles tales como los accesorios requeridos para su tarea de monitoreo de ruido.
