01/11/2010 / Relatório preparado para a Divisão de Alerta Tecnológico (DWO-4) da DIA, Washington, D.C., EUA
DIA, 2010: estudo do AAWSAP imagina a cabine de uma nave que controlaria a gravidade e voaria mais rápido que a luz
O relatório projeta uma cabine “provisória” para um veículo hipotético com controle sobre gravidade e inércia, seis graus de liberdade e velocidade acima da luz. O próprio autor chama suas previsões de “conjecturas informadas”, sem teoria verificada nem implementação, e diz que elas não foram publicadas nem debatidas com outros cientistas.
- Data do evento
- 01/11/2010
- Local
- Relatório preparado para a Divisão de Alerta Tecnológico (DWO-4) da DIA, Washington, D.C., EUA
- Tema
- História da investigação
- Órgãos das fontes
- DOW
- Documentos
- 1 documento · 57 páginas
- Leitura
- 16 min
Capa de relatório oficialPágina física 1FONTES DOCUMENTAIS · DOW
O que os registros contam
Este é um estudo especulativo de engenharia, não um relato de avistamento. O DIRD “Cockpits in the Era of Breakthrough Flight”, de 1º de novembro de 2010, foi preparado para a Divisão de Alerta Tecnológico (DWO-4) da DIA e faz parte da série do programa AAWSAP. O nome do autor foi substituído por “AAP Person 82”. A encomenda, segundo a introdução, era explorar a ciência de ponta relevante para cabines de qualquer aeronave ou nave de espaço profundo movida por uma física de propulsão “de ruptura” não especificada. O texto avisa que todas as projeções se baseiam em informação de domínio público.
A principal referência é o livro Frontiers of Propulsion Science, de 2009, organizado por Marc Millis e Eric Davis. A partir dele, o autor supõe um veículo que se move interagindo com as propriedades do espaço-tempo, acelera além do que o corpo humano suportaria, mantém dentro da cabine uma gravidade entre 0 e 1 g independentemente do movimento e viaja mais rápido que a luz dentro de um raio de 100 anos-luz do Sol. O texto é claro: essas rupturas “não são iminentes”, e as previsões devem ser lidas como “conjecturas informadas ou, na melhor das hipóteses, especulações bem fundamentadas”.
Dessas premissas saem as exigências de projeto. Um veículo assim teria seis graus de liberdade independentes: poderia girar sem mudar de altitude ou subir sem inclinar, ao contrário de aviões e helicópteros. O piloto perderia as referências de movimento, porque o ambiente interno ficaria separado do externo, e a velocidade iria do pairar parado a acima da luz. O relatório ilustra isso com um veículo hipotético inspirado em três naves de ficção científica dos anos 1960 e com um esquema de cascas concêntricas: cabine protegida no centro, casco interno que mantém condições seguras e casco externo que interage com o espaço.
A cabine proposta é para um único piloto, com painéis físicos fixos concentrados na zona de “visão de túnel”, uma tela virtual esférica ao redor, dois joysticks de seis graus de liberdade e comandos por gesto, voz e pensamento, estes com confirmação. Há quatro modos de voo, do manual ao totalmente autônomo, que assumiria o controle se o piloto ficasse incapacitado. O capítulo final admite que pesquisar cabines para essa propulsão é “provavelmente prematuro” sem a tecnologia real e sugere simulações, jogos e até ficção científica como ambiente de teste.
O documento não menciona UFOs nem UAPs. Sua ligação com o tema é que descreve, como hipótese de engenharia, capacidades de voo parecidas com as que aparecem em alguns relatos, como pairar e mudar de direção sem inclinar. O relatório não afirma que tais veículos existam. As ilustrações levam o crédito “Graphic: A. Szames” e são concepções artísticas, não imagens de objetos reais.
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LEITURA DIRETA DO ARQUIVO
O documento, em português
Traduzidos na íntegra: expediente (página 2), introdução (página 5), capítulo 1 até a seção de graus de liberdade (páginas 6 e 7), abertura do capítulo 3 sobre a cabine provisória (página 37), o capítulo 4, trabalho futuro (páginas 48 e 49), e as legendas das figuras levadas ao dossiê. Ficaram de fora, com síntese no texto: o restante do capítulo 1 (páginas 9 a 22, separação de ambientes, bolha de Alcubierre, regimes de voo e navegação), o capítulo 2 sobre fatores humanos (23 a 36, revisão de literatura de ergonomia), o detalhamento dos painéis (38 a 47) e as referências e notas (50 a 57).
TRECHO 1 · PÁGINA FÍSICA 2
Página física 2: expediente
Cabines na era do voo de ruptura. O Defense Intelligence Reference Document fornece informação de referência não substantiva, mas com autoridade, relacionada a temas ou metodologias de inteligência. Preparado por: Divisão de Alerta Tecnológico (DWO-4), Escritório de Alerta de Defesa, Diretoria de Análise, Agência de Inteligência de Defesa. Autor: [nome substituído por “AAP Person 82”]. Notas administrativas: (U) AVISO DE DIREITOS AUTORAIS: não está autorizada a divulgação adicional das fotografias desta publicação. Este produto faz parte de uma série de relatórios de tecnologia avançada produzidos no ano fiscal de 2009 no Programa AAWSA do Escritório de Alerta de Defesa da DIA. Comentários ou perguntas devem ser enviados a [nome substituído por “AAP Person 1”], gerente do Programa AAWSA, DIA, aos cuidados de [suprimido] DI/DWO-3, [suprimido], Washington, DC 20340-5100.Nota editorial: Conferido pelo texto; parte do endereço está sob tarja. Diferente dos demais DIRDs deste pacote, foi preparado pela DWO-4.
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Cockpits in the Era of Breakthrough Flight. The Defense Intelligence Reference Document provides non-substantive but authoritative reference information related to intelligence topics or methodologies. Prepared by: Technology Warning Division (DWO-4) Defense Warning Office Directorate for Analysis Defense Intelligence Agency. Author: [AAP Person 82]. Administrative Notes: (U) COPYRIGHT WARNING: Further dissemination of the photographs in this publication is not authorized. This product is one in a series of advanced technology reports produced in FY 2009 under the Defense Intelligence Agency, Defense Warning Office's Advanced Aerospace Weapon System Applications (AAWSA) Program. Comments or questions pertaining to this document should be addressed to [AAP Person 1], AAWSA Program Manager, Defense Intelligence Agency, ATTN: [redacted] DI/DWO-3, [redacted], Washington, DC 20340-5100.Consultar a ficha do documento ↗ · Página física 2, contando a capa.
TRECHO 2 · PÁGINA FÍSICA 5
Página física 5: introdução
Cabines na era do voo de ruptura. Introdução. Em resposta ao pedido de explorar a ciência de ponta relevante para cabines futuras de qualquer aeronave e/ou nave de espaço profundo movida por qualquer física de propulsão avançada ou de ruptura não especificada, este relatório oferece um projeto provisório de cabine que usa: • previsões de rupturas na física da propulsão; • lições da interface homem-máquina; • tecnologia emergente de telas e comandos. O estudo discute as implicações da propulsão de ruptura, incluindo o domínio sobre as forças gravitacionais e inerciais e a perspectiva de voo espacial mais rápido que a luz. A principal referência para prever essas possibilidades é o livro Frontiers of Propulsion Science [Millis & Davis, 2009]. Embora as rupturas discutidas no livro não sejam iminentes, houve progresso suficiente para permitir especulação ponderada sobre suas características e possíveis implementações. Descreve-se como esses avanços podem afetar as cabines futuras; essa é a mensagem central do estudo. As diferenças mais significativas em relação às cabines atuais são identificadas e usadas para definir os requisitos básicos de projeto. Além disso, lições importantes sobre interfaces homem-máquina são revistas e aplicadas a esta cabine conceitual. A maior parte desse progresso depende de acomodar melhor as normas e limitações da percepção humana, lições que não mudam mesmo quando mudam as características do veículo. Incluem-se também avanços recentes no uso de gestos das mãos como comandos e em interfaces cérebro-máquina. Neste estudo conceitual de futuro distante, supõe-se que essas tecnologias atingiram plena maturidade, com uma exceção: para manter o foco nas cabines, não se consideram implantes cerebrais nem o trans-humanismo, em que seres humanos seriam reprojetados para se adaptar a novas exigências. Sugerem-se investigações seguintes para refinar as ideias. Uma ressalva é que as cabines para voo de ruptura poderiam avançar aproveitando técnicas da indústria de jogos ou a especulação da ficção científica. Nota: todas as projeções deste relatório se baseiam em informação de domínio público.Nota editorial: Conferido no fac-símile.
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Cockpits in the Era of Breakthrough Flight. Introduction. Responding to the request to explore forefront science relevant to future cockpits for any form of aerospace craft and/or deep-space craft that is propelled by any unspecified advanced or breakthrough propulsion physics, this report offers a provisional cockpit design that employs the following: • Predictions of propulsion physics breakthroughs. • Lessons of human-machine interface. • Emerging technology for displays and controls. This study discusses the implications of breakthrough propulsion, including the mastery over gravitational and inertial forces and the prospect for faster-than-light spaceflight. The main reference used to predict these possibilities is the book Frontiers of Propulsion Science [Millis & Davis, 2009]. Although the breakthroughs discussed in this book are not imminent, enough progress has been made to allow for thoughtful speculation about their characteristics and possible implementations. How these advances may affect future cockpits is described, and this is the central message of this study. The most significant differences from legacy cockpits are identified and then used to set the baseline design requirements. Additionally, substantial lessons about human-machine interfaces are reviewed and applied to this notional cockpit. Most of this progress relies on better accommodating the norms and limitations of human perception—lessons that do not change even when vehicle characteristics change. Recent advancements in the use of hand gestures for commands are also included, as well as advancements in brain-machine interfaces. In this conceptual study of far-future possibilities, these technologies are assumed to have reached full maturity, with one exception: in order to focus this study on future cockpits, the options for brain implants and for transhumanism—where humans are reengineered to adapt to new requirements—are not considered. Next-step investigations are suggested to refine the ideas presented herein. A caveat is that advances in cockpits for breakthrough flight might be further advanced by taking advantage of the gaming industry techniques or through science fiction speculation. Note: All projections in this report are based on public domain information.Consultar a ficha do documento ↗ · Página física 5, contando a capa.
TRECHO 3 · PÁGINA FÍSICA 6
Página física 6: capítulo 1, primeiras seções
Capítulo 1: prevendo as implicações das rupturas de propulsão. MARCHA DO PROGRESSO: FÍSICA DE PROPULSÃO REVOLUCIONÁRIA. Rupturas na física da propulsão (como o controle sobre forças gravitacionais ou inerciais, motores espaciais sem propelente e até viagens mais rápidas que a luz) não são iminentes; houve, porém, progresso suficiente para permitir especulação ponderada sobre sua natureza e implicações. Adiantando, as implicações para o projeto de cabines incluem graus de movimento adicionais, combinação de regimes operacionais (perto do solo, em órbita e além), maior faixa de velocidade (do pairar a velocidade zero até além da velocidade da luz) e perda das referências habituais de movimento (inércia do piloto e referências visuais), resultante da separação entre ambientes externo e interno. A principal referência é o livro Frontiers of Propulsion Science [Millis & Davis, 2009], em especial os capítulos 3, 4 e 15. O livro talvez seja a primeira compilação acadêmica da ciência do voo de ruptura, isto é, métodos avançados o bastante para permitir viagens humanas a outros sistemas estelares; examina ampla gama de trabalhos, com explicações introdutórias, comparações entre abordagens e a identificação de incógnitas prioritárias. As referências a ideias específicas citam esse livro e outros trabalhos originais. Definindo o desempenho ideal como meta de projeto. Este relatório se concentra nas diferenças prováveis mais significativas entre cabines atuais e cabines na era do voo de ruptura. As possibilidades que implicam mudanças mais exigentes são consideradas primeiro, com explicações sobre a relação entre as características da propulsão e as da cabine. Olhando para o futuro distante, o estudo avalia o impacto de se ter alcançado: • Controle sobre forças gravitacionais e inerciais: – a nave é impulsionada pela interação com as propriedades do espaço-tempo e/ou dos referenciais inerciais ao seu redor, e pode acelerar a níveis de g além da resistência humana; – o ambiente dentro da nave pode ser mantido em qualquer valor entre 0 g e 1 g (faixa mínima), independentemente do movimento da nave ou do ambiente gravitacional externo. • Velocidades mais rápidas que a luz (FTL) são possíveis por se ter dominado os aspectos da natureza que impõem esse limite. No entanto, por projeções relativísticas razoáveis da energia necessária, somadas aos limites da vida humana, é razoável esperar que as viagens fiquem restritas à nossa galáxia. Para delimitar o escopo, o estudo supõe que o voo estelar prático se limitará a um raio de 100 anos-luz em torno do Sol. Mesmo assim, milhares de sistemas estelares estão nesse alcance.Nota editorial: Conferido no fac-símile. Dois trechos aparecem destacados em amarelo na cópia liberada (a propulsão por interação com o espaço-tempo e o voo mais rápido que a luz); o destaque não tem autoria indicada.
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Chapter 1: Predicting Implications of Propulsion Breakthroughs. MARCH OF PROGRESS: REVOLUTIONARY PROPULSION PHYSICS. Breakthroughs in propulsion physics (such as the control over gravitational or inertial forces, propellant-less space drives, and even faster-than-light travel) are not imminent; however, enough progress has been made to allow for thoughtful speculation about their nature and implications. As a preview, the implications to cockpit design include added degrees of motion, combination of operational regimes (near ground, orbit, and beyond), greater range of speed (from zero-speed hover to beyond light speed), and loss of familiar motion cues (pilot's inertia and visual cues) resulting from the separation of external and internal environments. The primary reference used to predict these possibilities is the book Frontiers of Propulsion Science [Millis & Davis, 2009], particularly chapters 3, 4, and 15. This book may be the first-ever scholarly compilation of science pertaining to breakthrough flight—methods sufficiently advanced to enable human voyages to other star systems. The book examines a wide range of works, offering introductory explanations and comparisons between approaches and identifying high-priority unknowns needing deeper study. References to specific ideas and issues cite that book and other original works. Setting Ideal Performance as Design Target. This report focuses on the most significant likely differences between contemporary cockpits and cockpits in the era of breakthrough flight. Possibilities that imply the most demanding changes are considered first, and explanations of the correlations between the propulsion characteristics and resulting cockpit features are provided. Looking to the far future, this study evaluates the impact of having achieved the following breakthrough advancements: • Control over gravitational and inertial forces: – The craft is propelled by interacting with the properties of the space-time and/or inertial frames surrounding the craft—and can accelerate at g levels beyond human endurance. – The environment inside a craft can be sustained anywhere between 0 g and 1 g (minimum range) without regard for either the motion of the craft or its outside gravitational environment. • Faster-than-light (FTL) speeds are possible by having mastered control over those aspects of nature that impose the light-speed limit. However, due to reasonable relativistic projections of the energy required for propulsion coupled with the limits of the human lifespan, it is reasonable to expect that travels will be limited to within our galaxy. For the sake of bracketing the scope of coverage, this study assumes that practical star flight will be limited to a 100-light-year radius around our Sun. Even with this constraint, thousands of star systems are within that range.Consultar a ficha do documento ↗ · Página física 6, contando a capa.
TRECHO 4 · PÁGINA FÍSICA 7
Página física 7: premissa de energia, checagem das previsões e graus de liberdade
• A fonte de energia para essas capacidades fica no próprio veículo e se considera que tem interação dinâmica com o movimento dele. A energia pode ser transferida para o ambiente ao redor da nave e dele recebida em consequência das manobras de propulsão. Checagem de sensatez das previsões. Objetivamente, as previsões de física da propulsão deste relatório devem ser interpretadas como conjecturas informadas ou, na melhor das hipóteses, especulações bem fundamentadas. Sem teorias verificadas e sem implementações de engenharia, é prematuro considerar este primeiro estudo a última palavra sobre o tema. O progresso futuro provavelmente reduzirá o leque de opções e trará mais clareza sobre os detalhes. É preciso destacar também que essas previsões e suas implicações para a cabine foram geradas exclusivamente pelo autor e, portanto, ainda não foram publicadas nem debatidas com outros cientistas e engenheiros. O leitor deve considerá-las um passo inicial. IMPLICAÇÕES PARA O VEÍCULO E A CABINE. O ideal seria um veículo capaz de se mover em qualquer direção, a qualquer velocidade, no ar e no espaço, sem limitações. Isso implica dominar tecnologicamente as forças da gravidade e da inércia e os aspectos da natureza que impõem o limite da velocidade da luz. Com base em projeções da física subjacente, tais capacidades teriam características secundárias que afetam o modo de monitorar e controlar esses movimentos. Graus de liberdade. Diferentemente de um avião, cujo movimento consiste basicamente em desvios de um avanço constante, ou de um helicóptero, dominado pela dinâmica dos rotores principais, um veículo de propulsão de ruptura permitiria os seis graus de liberdade completos, inclusive ficar parado em relação a uma referência desejada. Por exemplo, pairando sobre o solo, ele deveria poder mudar de orientação (guinada, arfagem ou rolagem) sem alterar a altitude ou a posição lateral, e subir, descer ou se deslocar lateralmente sem inclinar o nariz ou as asas (figura 1). Esse movimento novo leva a duas grandes diferenças em relação às cabines atuais: • são necessários comandos independentes para os seis graus de liberdade (guinada, arfagem e rolagem; e deslocamentos x [frente-trás], y [esquerda-direita] e z [cima-baixo]); • são necessários novos métodos de exibição para mostrar posição, orientação e movimento em todos esses graus. Os métodos de controle não precisam copiar os de aviões ou helicópteros, que decorrem dos mecanismos de origem desses veículos (figura 2). Os projetos futuros ficam livres para usar comandos adaptados à ação e reação naturais do piloto, enquanto as interfaces convertem os comandos em movimento do veículo. Se esse sistema consiste emNota editorial: Conferido pelo texto; a frase continua na página 8, conferida no fac-símile.
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• The energy supply for these features resides on the vehicle and is considered to have a dynamic interplay with the motion of the vehicle. The energy can be transferred to and from the environment surrounding the craft as a consequence of the propulsive maneuvers. Sanity Check on Predictions. Objectively, the propulsion physics predictions offered in this report should be interpreted as informed conjectures or, at best, well-reasoned speculations. Absent of verified theories and engineering implementations, it is premature to consider this first study as the last word on this topic. Further progress will likely reduce the span of options and provide greater insight into implementation details. It must also be stressed that these interpretive predictions and cockpit implications are solely generated by the author and, thus, have not yet been published or debated with other scientists and engineers. Therefore, the reader should consider these predictions to be an initial step into the process. VEHICLE AND COCKPIT IMPLICATIONS. Ideally, it is desirable to have a vehicle that can move in any direction, at any speed, in both air and space, without limitations. These features imply the need to have technological mastery over the forces of gravity and inertia and mastery over those aspects of nature that impose the light-speed limit. Based on projections of the underlying physics, such abilities would have secondary characteristics that affect how such motions are monitored and controlled. Degrees of Freedom. Unlike an aircraft, whose motion consists basically of deviations from constant forward motion, or a helicopter, whose motion is dominated by the dynamics of its main rotors, a breakthrough propulsion vehicle would allow the full six degrees of freedom, including the ability to remain fixed relative to a desired reference. For example, if we start with the situation of a vehicle hovering over the ground, the breakthrough vehicle should be able to change its orientation (yaw, pitch, or roll) without affecting its altitude or lateral position. Similarly, it should be able move up/down or laterally without the need to induce pitch or roll maneuvers (Figure 1). Such novel motion leads to two major differences from legacy cockpits: • Independent control inputs are needed for the full six degrees of freedom (yaw, pitch, and roll; and laterally, x [fore-aft], y [left-right], and z [up-down]). • New display methods are required to convey position, orientation, and motion for all those degrees of freedom. The control methods need not copy legacy methods from airplanes or helicopters—methods that are based on the mechanisms of their origin (Figure 2). Instead, future cockpit designs are now free to use control methods tailored to the natural action/reaction of pilots, while the vehicle's interfaces perform the function of converting pilot inputs to drive the vehicle's motion. Whether such a system consists ofConsultar a ficha do documento ↗ · Página física 7, contando a capa.
TRECHO 5 · PÁGINA FÍSICA 8
Páginas físicas 8, 11 e 38: legendas das figuras 1, 3 e 13
Figura 1. Seis graus de liberdade independentes. [Gráfico: A. Szames] Nota: o veículo mostrado é estritamente hipotético e combina três veículos de ficção científica dos anos 1960: o submarino Seaview, a nave auxiliar Galileo e o carro Amtronic. / Figura 3. Distinção necessária entre os ambientes de forças externo e interno. [Gráfico: A. Szames] Rótulos: sistema de coordenadas do ambiente externo; cabine da tripulação, onde as forças inerciais e gravitacionais são mantidas em condições normais e seguras; casco externo, cuja propulsão interage com o ambiente externo; casco interno, cujos dispositivos garantem um ambiente de forças interno seguro. / Figura 13. Cabine provisória da era do voo de ruptura. A zona esférica em torno do centro da cabine representa a tela virtual envolvente onde se projetam imagens do ambiente fora do veículo. Seguindo as lições de interfaces anteriores, há também um conjunto mínimo de telas físicas, com as mais importantes colocadas deliberadamente na zona de “visão de túnel” à frente do piloto. [Gráfico: A. Szames, com imagem de fundo de M. Cherfi]Nota editorial: Conferido no fac-símile das três páginas.
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Figure 1. Six Independent Degrees of Freedom. [Graphic: A. Szames] Note: the vehicle shown is strictly hypothetical and is a combination of three 1960s science fiction vehicles: Seaview submarine, Galileo shuttle, and Amtronic car. / Figure 3. Necessary Distinction Between External and Internal Force Environments. [Graphic: A. Szames] Labels: Coordinate system of the external environment; Crew cabin where inertial and gravitational forces are maintained at normal, safe conditions; Outer shell whose propulsion interacts with external environment; Inner shell whose devices provides a safe internal force environment. / Figure 13. Provisional Breakthrough-Era Cockpit. The spherical zone around the cockpit center represents the virtual surround display onto which images of the environment outside the vehicle are displayed. Keeping with lessons of prior human interfaces, a minimal set of physical displays are also provided, with the most important ones located deliberately in the “tunnel vision” zone in front of the pilot. [Graphic: A. Szames with background image through M. Cherfi]Consultar a ficha do documento ↗ · Página física 8, contando a capa.
TRECHO 6 · PÁGINA FÍSICA 37
Página física 37: capítulo 3, cabine provisória e modos de voo
Capítulo 3: cabine provisória para o voo de ruptura. Aplicando a estratégia de usar as situações mais exigentes para orientar o projeto, a cabine provisória supõe um único piloto. Sem tripulação com quem dividir a carga de trabalho, ela precisa ser mais eficiente e eficaz. Aplica-se também a abordagem de “projeto para o estresse”, que leva a ter telas e comandos físicos reais concentrados numa zona de “visão de túnel”. Os elementos desses painéis ficam em posições fixas e previsíveis, conforme as lições de fatores humanos. Incluem-se também tecnologias mais novas, como telas de realidade virtual com realidade aumentada e comandos por gestos, além de comandos por voz e pensamento. Com base nas lições de erros de telas adaptativas e nos limites da concentração humana, impõem-se limites ao uso de voz e pensamento. A configuração geral aparece na figura 13: um conjunto modesto de painéis físicos em volta do piloto sentado e uma grande tela virtual envolvendo toda a área. As telas e comandos mais críticos ficam nos painéis mais à frente. MODOS DE VOO. O modo mais fundamental é o manual completo. Cada modo seguinte oferece mais assistência automatizada, até um modo totalmente autônomo que pode operar mesmo com o piloto incapacitado. O conjunto provisório (com botões e indicadores dispostos da esquerda para a direita no painel central) inclui: • manual completo; • manual com assistência de segurança; • assistência interativa; • totalmente autônomo (acionado por respostas de emergência). Manual completo. O piloto tem controle total do movimento por joysticks, interruptores, gestos, voz e pensamento. É o modo mais difícil e, por isso, a melhor situação para projetar as telas de orientação e definir os requisitos dos comandos. Em estudos posteriores, seria o modo a especificar ao tratar dos desafios de guiar o piloto na entrada em órbita e em situações difíceis.Nota editorial: Conferido pelo texto e pelo fac-símile da página 38. “disburse” está assim no original, por “disperse”.
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Chapter 3: Provisional Cockpit for Breakthrough Flight. Applying the strategy of using the most demanding situations to guide designs, the provisional cockpit presented here assumes a single pilot. Without any crew amongst whom to disburse the workload, such a cockpit must be more efficient and effective. The “design for stress” approach is also applied, which drives the design to have actual physical displays and controls that are concentrated in a “tunnel vision” zone. The elements on these physical panels are predictably fixed, owing to lessons of human factors. Newer technology such as virtual reality displays with augmented reality and gesture-based inputs are also included, along with voice and thought commands. Based on lessons from adaptive display errors, and considering the limits of human concentration, limits are imposed on the use of voice and thought commands. The overall configuration is shown in Figure 13 and consists of a modest set of physical panels surrounding a seated pilot, along with a large virtual display surrounding the entire area. The most critical displays and controls are condensed into the forwardmost panels. FLIGHT MODES. The most fundamental flight mode is the full manual mode. Each subsequent flight mode offers increasing levels of automated assistance, up to and including a fully autonomous control mode that can operate even when the pilot is incapacitated. A provisional set of flight modes (whose buttons and indicators are presented across the central flight mode panel from left to right) include the following: • Full manual. • Manual w/safe assist. • Interactive assist. • Fully autonomous (keyed to emergency responses). Full Manual. As the name suggests, this is where the pilot has full control over the motion of the vehicle through joysticks, switches, gestures, voice, and thought. This is the most difficult flight mode for the pilot, and accordingly provides the best situation from which to design the guidance displays and to set the requirements for the various control inputs. In subsequent studies, this would be the flight mode to specify when addressing the challenges of guiding the pilot for entry into orbits and navigating in difficult situations.Consultar a ficha do documento ↗ · Página física 37, contando a capa.
TRECHO 7 · PÁGINA FÍSICA 48
Páginas físicas 48 e 49: capítulo 4, trabalho futuro
Capítulo 4: trabalho futuro. Diante do conhecimento incompleto sobre propulsão futurista, e acompanhando a pesquisa em fatores humanos, é provavelmente prematuro fazer pesquisa específica sobre cabines para essa física de propulsão. Mais conhecimento deve vir da pesquisa em física. Uma ressalva é que as cabines para voo de ruptura poderiam avançar aproveitando a indústria de jogos ou a especulação da ficção científica. Sem a tecnologia real, uma simulação em jogo ou uma série ou filme de ficção científica detalhado poderia servir de contexto para explorar opções. Uma preocupação é que as histórias servem antes ao entretenimento do que à eficiência do usuário: pode-se encontrar um sistema de orientação feito mais para criar tensão dramática (“efeito uau”) do que para facilitar o uso. CONVENÇÕES DE ORIENTAÇÃO PARA VÁRIOS REGIMES DE VOO. O veículo de ruptura vai operar em regimes para os quais ainda não há padrões de orientação, em especial a inserção em órbita e a viagem no espaço profundo (interestelar). O movimento perto da superfície de um corpo com gravidade pode copiar os padrões da aviação (tela primária de voo e navegação terrestre), mas é preciso mais trabalho para escolher as melhores opções para órbita e espaço profundo. Embora se espere que a inserção em órbita seja automatizada, a meta de projeto mais exigente é ter telas capazes de guiar um piloto a entrar manualmente numa órbita estável. Escolher a convenção para o eixo principal do movimento no espaço profundo exigirá um estudo comparativo para saber se o instinto humano de movimento para a frente oferece melhor interface do que a opção ditada pela propulsão, de movimento para cima. A avaliação deve considerar também a transição do espaço profundo para a órbita, o pouso e a volta ao espaço profundo. Uma vez adotada, qualquer convenção será difícil de mudar. TELA DE MOVIMENTO VETORIAL. Quando essas convenções estiverem mais desenvolvidas, será preciso um modo de exibi-las com clareza ao piloto, com transição contínua entre três convenções: voo sobre um corpo com gravidade, inserção em órbita e voo no espaço profundo além do Sistema Solar. CONTROLE DE MOVIMENTO VETORIAL. Acrescentar três eixos lineares (mais a guinada) ao joystick clássico de dois graus rotacionais é uma mudança significativa. Há joysticks comerciais de seis graus, mas voltados a computadores, não ao comando de veículos. Para a configuração ideal, provavelmente seriam necessárias simulações; talvez um caminho seja [p. 49] examinar os comandos de submarinos de exploração, que também têm seis graus de liberdade. Outro detalhe crítico é o “acelerador”: cada eixo linear deve ter a mesma capacidade de velocidade, ou só o eixo principal deve ir de zero à velocidade máxima? Definido isso, será preciso decidir como ajustar as faixas de velocidade de cada eixo. COMBINAÇÃO IDEAL DE MÉTODOS DE COMANDO. Vários métodos foram considerados para comandar o veículo. Não se sabe em que grau e combinações devem ser usados, nem se alguns devem ter restrições. Sugere-se confirmação para comandos de voz e pensamento, mas pesquisas futuras terão de decidir se (e como) empregá-la.Nota editorial: Conferido pelo texto; trecho inicial checado no fac-símile da página 48.
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Chapter 4: Future Work. Given the incomplete body of knowledge concerning futuristic propulsion and maintaining cognizance of ongoing human-factors research, it is probably premature to engage in specific research on cockpits for propulsion physics. Instead, more insights are likely to be gained from relevant physics research. A caveat is that advances in cockpits for breakthrough flight might be further advanced by taking advantage of the gaming industry or through science fiction speculation. Without the actual technology for breakthrough flight, a game simulation or detailed science fiction show/movie could be used as the context around which to explore such options. A concern with this approach, however, is that the underlying stories serve the primary function of entertainment as opposed to user efficiency. It is conceivable to encounter a guidance system more intended to create dramatic tension (“wow effect”) than ease of use. MULTIPLE FLIGHT REGIME GUIDANCE CONVENTIONS. The breakthrough vehicle will operate in regimes for which guidance standards do not yet exist, specifically orbit insertion and deep-space (interstellar) travel. Although motion near the surface of a gravitating body can copy the standards of aircraft flight (primary flight display and terrestrial navigation standards), further work is required to explore and select the best options for orbit and deep-space flight. Although it is expected that orbit insertion maneuvers would be handled by an automated system, the more demanding condition to use as a design target is to have a display system that can guide a pilot to manually enter a stable orbit. Choosing the convention for the primary axis of deep-space motion will require a trade study to determine if the natural human instinct for forward-dominated motion offers a better human-machine interface than the propulsion-dominant option for upward-dominated motion. Such an assessment must also consider how well the convention works when transitioning from deep-space flight into an orbit, then landing, and then back again to deep-space flight. Once any convention is set into place, it will be difficult to change later. VECTOR MOTION DISPLAY. Once the development of those guidance conventions is further along, a method to clearly display those conventions for the pilot would have to be developed. A complication that these future displays will encounter is the need for a seamless transition between these three conventions: flight above a gravitating body, orbit insertion, and deep-space flight beyond our solar system. VECTOR MOTION CONTROL. Adding three linear axes (plus yaw) to the classic two-rotational degree-of-freedom joystick is a significant change. Although six-degree joysticks are available commercially, they are oriented toward computer interfaces rather than commanding the motion of a vehicle. To determine the optimum configuration for an actual six-degree vehicle control, simulations would likely be required. Perhaps one venue is to [p. 49] explore the vehicle controls for exploration submarines that also have the full six degrees of freedom. Another critical detail to be resolved with commanding a breakthrough vehicle is how best to accommodate the “throttle.” Should each linear axis have the same speed capability, or should only the primary motion axis have the full span of zero to maximum speed? With that characteristic specified, it will also be necessary to determine how best to provide adjustments to cover the speed ranges of each axis. OPTIMUM MIX OF CONTROL METHODS. A variety of methods have been considered for commanding the breakthrough-era vehicle. What is not known is the degree and in what combinations they should be used, and whether constraints should be placed on some of them. The potential use of confirmation feedback for both voice and thought commands is suggested, but future research will need to determine whether (and how) such functions should be employed.Consultar a ficha do documento ↗ · Página física 48, contando a capa.
Datas e contexto documental
- Acontecimento
- 01/11/2010 — Data de capa. ICOD: 8 de julho de 2010. Número do documento: DIA-08-1011-002.
- Documento
- 01/11/2010 — Capa, página física 1.
- Publicação
- Não estabelecida — Liberado na série DOW-UAP em 18/09/2026.
Origem e divulgação
Defense Intelligence Agency (DIA), Divisão de Alerta Tecnológico (DWO-4), programa AAWSAP; autor com nome substituído por “AAP Person 82”; ilustrações creditadas a A. Szames · DOW-UAP-D144_AAWSAP-DIRD-Cockpits-in-the-Era-of-Breakthrough-Flight-November-1-2010.pdf
Conferidas no fac-símile as páginas 1, 6, 8, 11, 38 e 48 (início); páginas 2, 5, 7, 37 e 49 pelo texto extraído, de boa qualidade.
Relatos relacionados e suas diferenças
Perguntas para continuar a investigação
- As “projeções de física” do relatório foram revistas por outros cientistas depois de 2010, como o autor recomendava?
- Por que este DIRD saiu pela Divisão de Alerta Tecnológico (DWO-4), e não pela DWO-3 como os demais?
GEOGRAFIA DO CASO
Relatório técnico, sem local de evento
Estudo conceitual sem episódio nem local de observação.
RASTRO DOCUMENTAL
Volte às fontes
As referências usam páginas físicas do PDF, contando a capa. Os resumos são apresentados em português; os documentos preservam seu idioma original.
- DOW-UAP-D144_AAWSAP-DIRD-Cockpits-in-the-Era-of-Breakthrough-Flight-November-1-2010.pdf
Páginas físicas 1 e 2 (capa e expediente), 5 a 7 (introdução e capítulo 1), 8, 11 e 38 (figuras), 37 (cabine provisória), 48 e 49 (trabalho futuro)
DOW · 57 páginas
Síntese editorial baseada no fichamento do acervo, revista em 26/09/2026. Como lemos os documentos.


