Vection : la réalité virtuelle pour évaluer la perception chez les astronautes
Vection est le nom donné à une étude scientifique canadienne où un système de réalité virtuelle a été utilisé pour examiner comment la microgravité influe sur la manière dont les astronautes perçoivent leurs propres mouvements.
Contexte
La vection est la sensation erronée de bouger, alors qu'on est immobile, en voyant autre chose en mouvement. Elle peut être dangereuse pour les astronautes si elle les mène à mal estimer la direction et la vitesse des objets autour d'eux. Par exemple, elle pourrait compliquer l'exécution de tâches de robotique comme attraper des vaisseaux sans pilote avec le Canadarm2.
L'étude Vection a examiné comment les membres d'équipage évaluaient les distances et leurs propres mouvements lorsqu'ils étaient plongés dans une réalité virtuelle. Elle visait à déterminer s'il fallait mettre au point de nouvelles méthodes pour que les membres d'équipage à la Station spatiale internationale (SSI) puissent s'y déplacer en toute sécurité et pour que les astronautes des futures missions d'exploration spatiale soient capables de faire atterrir de petits vaisseaux spatiaux sur la Lune ou sur d'autres planètes.
David Saint-Jacques explique la vection, une illusion d'optique intéressante. (Sources : Agence spatiale canadienne, NASA.)
Résultats
L'étude Vection a permis de découvrir que la perception des astronautes de leurs propres mouvements n'est pas affectée davantage du fait qu'ils se trouvent en microgravité. Selon les résultats de l'étude, ils sont capables dans l'espace d'adapter cette perception sans devoir interpréter la direction et la vitesse de déplacement des objets autour d'eux.
Ces résultats sont rassurants en ce qui concerne l a sécurité des astronautes lors des futures missions dans l'espace lointain. Ils confirment que la perception de leurs propres mouvements demeure fiable même s'ils se trouvent en apesanteur pendant de longues périodes.
Cette découverte a aussi des retombées bénéfiques sur Terre.
- Bonne compréhension des troubles de l'équilibre et du mouvement.
- Aperçu des effets du vieillissement sur la perception des mouvements .
- Mise au point de stratégies visant à atténuer la diminution de la perception spatiale et de la fonction motrice en raison de l'âge.
- Meilleure efficacité de certaines technologies, comme les robots télécommandés utilisés en chirurgie.
Objectifs
L'étude Vection visait à :
- éclaircir comment l'information visuelle autour de soi en apesanteur peut créer l'illusion de se déplacer;
- explorer si le fait de se trouver en apesanteur influe sur la manière dont les astronautes perçoivent leur environnement;
- modéliser les effets de l'environnement spatial sur le traitement de l'information visuelle.
Déroulement
Les douze participants à l'étude Vection ont porté des casques de réalité virtuelle pour vivre des expériences tridimensionnelles. Tout au long des séances, la tête des astronautes a été immobilisée par un collier cervical.
- Lors de la première séance, les astronautes ont dû estimer la taille d'un objet. Les erreurs d'estimation correspondaient à des erreurs dans la perception de la distance des objets.
- La deuxième séance a reproduit un déplacement dans un corridor. Les astronautes ont indiqué à quel moment ils étaient arrivés à l'emplacement d'une cible qui leur avait été montrée précédemment. Les sous‑estimations et les surestimations ont permis aux chercheurs de mettre en évidence l'importance de l'illusion de mouvement relatif.
- Enfin, dans la troisième séance, une simulation de mouvement par visualisation a été utilisée pour déterminer si les astronautes confondaient l'inclinaison et l'accélération en apesanteur.
Les astronautes ont participé à ces séances avant, durant et après leur mission. Les scientifiques du groupe responsable de l'étude Vection ont analysé les résultats pour faire ressortir les effets de l'apesanteur sur leur comportement. Au printemps , l'équipe de chercheurs a présenté son rapport et ses recommandations à l'Agence spatiale canadienne (ASC).
Il est possible que vous ayez déjà vécu une drôle de sensation dans le métro en observant un train arriver ou partir. Malgré le fait que vous étiez immobile, vous pourriez avoir eu l'impression que votre train se déplaçait dans le sens inverse de l'autre. Cette illusion de mouvement relatif est appelée « vection ».
L'astronaute de l'ASC David Saint-Jacques, à bord de la SSI, prend part à l'étude Vection. (Source : ASC.)
Les astronautes verront ce corridor en réalité virtuelle lorsqu'ils prendront part à Vection, une expérience scientifique canadienne qui vise à évaluer la perception chez les astronautes dans l'espace. (Source : Université York.)
Dates
- L'étude Vection s'est déroulée de décembre 2018 à janvier 2023.
- Au printemps 2023, l'équipe de recherche a présenté ses résultats à l'ASC.
Équipe de recherche
Chercheur principal
- Pr Laurence Harris, Université York
Cochercheurs
- Pr Michael Jenkin, Université York
- Pr Robert Allison, Université York
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