ESA-astronauten Tim Peake är avbildad på Londons Science Museum och deltar i Space Descent VR:en virtuell verklighetsresa som följer hans Principia-uppdrag till den internationella rymdstationen. Uttryckt av Tim själv, upplevelsen använder den senaste tekniken för att göra det möjligt för människor att ha en 360 graders titt inuti en Soyuz-kapsel och uppleva spänningen av att vara en astronaut när den följer Tims 400 km långa resa tillbaka till jorden från den internationella rymdstationen. Kredit:Science Museum Group
Vad gör astronauter, Pokémon, Wildlife Park Rangers och kirurger har alla gemensamt?
Svaret är virtuell och förstärkt verklighet, eller VR och AR.
Vanligtvis förknippat med videospel, denna ultrauppslukande teknik har snabbt blivit erkänd för sin verkliga potential.
VR är en datorgenererad miljö som simulerar fysisk närvaro och interaktion, att på konstgjord väg skapa sensoriska upplevelser som syn, hörsel, Rör, och lukta.
I dag, ESA:s astronauter använder den för att hjälpa dem att förbereda sig för livet på den internationella rymdstationen, öva rymdvandringar och använda nyttolaster utan tyngdkraft – allt samtidigt som du aldrig lämnar marken.
I jämförelse, AR arbetar aktivt med användarens förutsättningar; lägga digital information direkt på verkliga föremål, inställningar och kartor och låter människor bearbeta det digitala och fysiska samtidigt, förbättra deras förmåga att absorbera det, fatta beslut och agera snabbare.
Det användes med stor effekt i mobilappspelet Pokémon GO, men kryper också in i mer praktiska tillämpningar, som att projicera information på bilens vindrutor direkt i förarens synfält.
När vår värld blir allt mer digitaliserad, båda teknikernas förmåga att förändra hur användaren uppfattar sin omgivning väcker ett växande intresse, och ESA undersöker hur rymden kan hjälpa.
Verkligheten utökas med utrymme
Med satellitkommunikation, Jordobservation, och navigeringsdata, VR- och AR-upplevelser kan utökas utanför räckhåll för markbundna nätverk, har aktuell live-kartläggning och tillhandahåller specifik platsbaserad information.
CapeOutdoors3D är en webbaserad och mobil applikation utvecklad av Remote Sensing Solutions för skyddsområdesmyndigheter och turistnäringen. Applikationen återger information i 3D, realistisk representation av landskapet och uppfyller två väsentliga tjänster:en informerar parkchefer om brandriskrelaterad rumslig information och hjälper dem i deras brandhanteringsaktiviteter, medan den andra ger information om tillgängligt boende, attraktioner, infrastruktur och andra turistrelaterade sevärdheter i de skyddade områdena. Kredit:Remote Sensing Solutions GmbH
Till exempel, den ESA-stödda CapeOutdoors3D, en mobilapp för virtuell verklighet i 3D.
Den överlagrar Sentinel-2-kartor över Sydafrika med både platsspårad rekreationsinformation för turister, som vandringsleder och väderinformation, och brandrisk rumslig data för förvaltning av vilda djurparker.
Båda är viktiga egenskaper för den populära men skogsbrandplågade västra Kapstaden, som kan ha begränsad täckning för marknätet. Appen kringgår detta, visar den allra senaste satellitgenererade informationen ovanpå en 3-D, HD och realistisk representation av landskapet, oavsett när eller var den nås.
Ett annat ESA samfinansierat projekt, Wildwego, tar ett liknande tillvägagångssätt, med syftet att ge besökare till nationalparker en mer engagerande upplevelse.
Det avser att uppmuntra en större uppskattning för naturskydd med ett AR-baserat spel som ger information om floran och faunan som omger spelaren när de reser genom parken, med möjlighet att dela upplevelsen med vänner.
Sjukvårdstillämpningarna av denna teknik ser också ut att kunna förbättras avsevärt av rymden.
Telekirurgi kombinerar både telemedicin och AR-teknik, gör det möjligt för kirurger att operera patienter på distans.
Den använder en kombination av avancerad teknologi för att exakt spåra kirurgens rörelser, en realistisk VR-miljövisning i realtid för läkaren, och telekommunikation för att överföra data mellan de två platserna.
AR kan till och med göra patientens vener lättare att lokalisera, genom att omvandla cirkulationssystemets värmesignatur till en bild och överlagra den på huden.
Dessutom, VR:s träningsanvändningar är naturligtvis inte begränsade till bara astronauter. VR kan också användas för att hjälpa organisationer att förbereda sig för farliga situationer och öva på hur de ska reagera, såsom räddningsteam, eller MIDAS minröjningssimulator, som utvecklades med ESA-stöd.
MIDAS Training Systems lär praktikanter hur man använder detektorer, genom att söka efter virtuella hot i en syntetisk virtuell miljö med hjälp av en riktig detektor som spåras i 3D och modelleras i realtid i den virtuella miljön. Tränaren kan praktiskt taget placera hot inom träningsområdet, ta bort kravet på dedikerade träningsbanor med nedgrävda mål som är dyra att konfigurera och ställa in. Systemet genererar autonomt prestationsmått för varje praktikant som täcker svep, täckning och upptäckt. Den finns som inomhusversion med VR-headset eller utomhusversion, den senare använder precisions-GNSS och sensorer för att spåra detektorn. Kredit:Cobham Antenna Systems
För dessa, olika datamängder kan integreras, överlagd på satellitbilder och georefererad för en verklighetstrogen övning där olika scenarier och potentiella förmildrande åtgärder kan testas och repeteras i en säker miljö, utan fara för livet.
Utrymme som för VR/AR närmare
Det säger sig självt att – oavsett om en VR/AR-applikation använder satellitinformation – är detta fortfarande en ny teknik.
Nick Appleyard, Chef för ESA:s affärsapplikationsavdelning, sa:"VR/AR-marknaden beräknas nå 150 miljarder dollar år 2020, med VR som representerar cirka 30 miljarder dollar och 120 miljarder AR. Både konsumenten och den professionella marknaden ser lovande ut och kan blomstra om de erbjuds rätt produkter och tjänster i en tekniskt stödd miljö.
"Vi tror att rymden kan tillföra ett stort värde här, både när det gäller att hjälpa industrin att dra nytta av affärsmöjligheterna, och hjälpa tekniken och dess positiva tillämpningar för människor att utvecklas ytterligare. Vårt Business Application-program erbjuder stöd till företag för bedömning av affärsfall och utveckling av rymdaktiverade tjänster baserade på virtuella och augmented reality-applikationer."
En annan anledning till att dessa applikationer inte är i utbredd användning nu är att nuvarande 4G-nätverk saknar tillräcklig kapacitet, lyhördhet och täckning.
Här, för, ESA undersöker hur rymden kan hjälpa.
Nästa generation av datatjänster, 5G, kan erbjuda mer kapacitet, säkerhet och lägre latens, och med hjälp av satelliter, kan sprida det alltid på, ultrasnabb anslutning över hela världen, kompletterande marknät.
Antonio Franchi, Chef för ESA:s Satellite for 5G and Future Programs Acquisition, sa:"Satellittjänster blir allt viktigare i alla aspekter av det dagliga livet, och en del av digitaliseringen av industrin och samhället.
"5G kommer att förändra vårt sätt att kommunicera, arbeta och interagera med teknik, och rymden har en ovärderlig roll att spela, Det är därför vi arbetar med industriella partners för att utveckla marknadslösningar och stödja rymdaktiverade 5G-försök och servicedemonstrationer för att hjälpa till att realisera teknikens potential och de många applikationer den kommer att möjliggöra."
