Human-Centered Design of Upcoming Human Missions to Mars
Résumé
Human–systems integration (HSI) is progressively becoming a central discipline. HSI is grounded on the coconstruction of technology, organizations, and people's activities and jobs. HSI also requires the association of physics, cognitive engineering, and arts. Physics provides necessary knowledge, rules, and constraints that an engineer needs to build a system that works. Cognitive engineering provides knowledge, rules, and constraints that are necessary to safely, efficiently, and comfortably use a system. However, neither physics nor cognitive engineering provides insights or methods that support creativity. Consequently, arts should be integrated into science, technology, engineering, and mathematics (STEM) to make STEAM (with an “A” for arts). In this article, integration will be presented as creativity and abduction. Visualization supports integration by making abstract constructs more tangible and facilitating effective learning. We will see how during the design of what became NASA Space Exploration Vehicle, we worked with artists and cartoonists, who helped us visualize possible scenarios. They first drew cartoons that were displayed around a room and developed animations. We used them not only as tangible visualizations of our concepts but also as mediating representations that integrated multiple participants' views. This article is also based on the experience of International Space University Space Studies Program 2012 where we carried out a project on “what space can contribute to global STEM education,” which clearly anticipated the shift from STEM to STEAM. We will advocate that space leaders of tomorrow should physically, cognitively, and creatively investigate a specific planet, that is Earth in addition to the other planets. This development is true for both governmental and commercial space activities. We will conclude on the fact that HSI is both a technique and an art, and qualifies for being a STEAM discipline.
L'intégration humains systèmes (HSI) devient progressivement une discipline centrale. Le HSI est fondé sur la co-construction de la technologie, des organisations et des activités et emplois des personnes. Le HSI nécessite également l'association de la physique, de l'ingénierie cognitive et des arts. La physique fournit les connaissances, les règles et les contraintes nécessaires à un ingénieur pour construire un système qui fonctionne. L'ingénierie cognitive fournit les connaissances, les règles et les contraintes nécessaires pour utiliser un système de manière sûre, efficace et confortable. Cependant, ni la physique ni l'ingénierie cognitive ne fournissent des connaissances ou des méthodes qui soutiennent la créativité. Par conséquent, les arts devraient être intégrés dans les sciences, la technologie, l'ingénierie et les mathématiques (STEM) pour faire de STEAM (avec un "A" pour les arts). Dans cet article, l'intégration sera présentée comme la créativité et l'abduction. La visualisation soutient l'intégration en rendant les constructions abstraites plus tangibles et en facilitant un apprentissage efficace. Nous verrons comment, lors de la conception de ce qui est devenu le véhicule d'exploration spatiale de la NASA, nous avons travaillé avec des artistes et des dessinateurs, qui nous ont aidés à visualiser les scénarios possibles. Ils ont d'abord dessiné des dessins animés qui ont été affichés dans une pièce et ont développé des animations. Nous les avons utilisés non seulement comme des visualisations tangibles de nos concepts, mais aussi comme des représentations médiatrices qui intégraient les points de vue de plusieurs participants. Cet article est également basé sur l'expérience du programme d'études spatiales de l'Université Internationale de l'Espace (ISU) en 2012, dans le cadre duquel nous avons réalisé un projet sur "ce que l'espace peut apporter à l'éducation mondiale en matière de STEM", qui a clairement anticipé le passage de STEM à STEAM. Nous préconiserons que les leaders de l'espace de demain étudient physiquement, cognitivement et de manière créative une planète spécifique, à savoir la Terre, en plus des autres planètes. Ce développement est vrai pour les activités spatiales gouvernementales et commerciales. Nous conclurons sur le fait que le HSI est à la fois une technique et un art, et qu'il remplit les conditions requises pour être une discipline STEAM.