首批登陆火星的宇航员将经历漫长的火星之旅，而 NASA 尚未完全确定他们将乘坐什么样的飞船。虽然狭小的猎户座飞船将需要与一个更大的栖息舱对接，后者将为宇航员提供生活、睡眠、工作和锻炼的空间。目前，那个栖息舱的设计方案尚未确定。
为了帮助规划长期太空飞行人类的最佳布局，一家名为 Draper 的公司正在开发一种方法，以监测宇航员如何使用国际空间站的方方面面。其想法是跟踪宇航员在微重力下的移动，以了解每个人需要多大的空间来进行锻炼、执行维护任务等。
Draper 公司的 Kevin Duda 在接受《Popular Science》采访时表示：“我们可以从他们使用空间站的方式中学到很多东西。” “如果你要设计一艘前往火星的飞船，并且你知道他们将要执行与他们在空间站执行的任务相似的任务，那么你就可以设计出对他们来说最有效率的东西。”
“我们可以从他们使用空间站的方式中学到很多东西。”
他举例说，如果一名宇航员正在飞船的一端修理东西，“你不希望工具箱放在飞船的另一端。”
NASA 太空人类因素与居住性研究部门的科学家 Mihriban Whitmore 认为这项技术将很有用。她在一封电子邮件中告诉《Popular Science》：“能够量化三维空间利用率，将使我们能够确定一个仍然可以被火星飞船的宇航员接受的最小可居住空间。” 空间非常宝贵，因为更大的栖息舱发射起来更困难、成本更高。
Draper 最初是为 GPS 不可用的军事场景设计其宇航员追踪系统的，但他们正在将其应用于太空，此前 NASA 发布了一项关于如何收集数据来模拟下一代飞船的提案。如果该系统被选中，它可能会在几年内登上国际空间站。但在此之前，他们需要进行大量测试。
工作原理
Draper 最近在 NASA 约翰逊航天中心的模拟空间站中测试了其追踪技术。您可以在下面的视频中观看测试过程。
追踪方法很简单。宇航员将佩戴一套小型传感器系统，包括摄像头、加速度计和陀螺仪。加速度计测量速度，系统利用此速度来计算宇航员的位置。陀螺仪测量旋转，这有助于确定宇航员在太空中漂浮时的姿态。
最后，内置摄像头会监控宇航员的周围环境，以提高精度。传感器有时即使在追踪器静止不动时也会注册移动，因此通过比较一帧到下一帧的环境图像，摄像头可以确定感知到的运动是真实的还是虚构的。
视频画面中的点代表了摄像头在帧之间进行比较的特征，以查看宇航员是否移动。
在穿过模拟空间站 550 英尺的行程后，追踪系统的误差小于一码。Draper 希望进一步缩小误差率。
下一步是什么？
在模拟空间站进行的测试只是为了看看系统是否可行。但要真正了解宇航员的移动方式，他们需要在微重力环境下进行尝试。
Duda 表示：“长期目标是将其应用于国际空间站。但是，在此之前我们需要做很多事情。”该公司计划将该系统带到抛物线飞行器上，以确保它能在失重环境中工作，并且他们需要证明它可以连续工作数小时。
Whitmore 说：“这类技术面临的最大挑战是提供不显眼的（unobtrusive）数据采集，以便我们能够保护宇航员的隐私。”Duda 表示，该团队无意保存真实宇航员的视频片段。路径分析将实时进行，只有位置和姿态数据（以及它们随时间的变化）将被保存。
将该系统送往国际空间站的最终决定权将取决于 NASA，目前尚无任何保证。
Duda 表示：“如果能在未来 3 到 5 年内将这个系统送上去，那将是太棒了。”这应该能为 NASA 收集和分析数据，并设计出可能在 2030 年代或 2040 年代启程前往火星的飞船提供充足的时间。
