Vědci vyvíjejí robotické sítě pro tvorbu inteligentních satelitů

Vědci目前 vyvíjejí nezávislé robotické sítě, které spolupracují, aby vytvořily inteligentní satelity. Tyto inteligentní satelity by poté mohly být použity k opravě ostatních satelitů ve vesmíru. V současné době je velmi obtížné cokoliv udělat s poškozenými satelity, což se stává poměrně často. Protože neexistuje skutečné řešení, drahé satelity končí na oběžné dráze Země po mnoho let, dokud nejsou přitaženy zpět do atmosféry gravitací.

Ou Ma, profesor z University of Cincinnati, vyvíjí robotickou technologii, aby opravil satelity na oběžné dráze, než se rozpadnou. Řídí Intelligent Robotics and Autonomous Lab na univerzitě a chtěl by vytvořit robotické satelity, které jsou schopny dokovat s ostatními satelity pro opravu a doplňování paliva.

Nejlepší opravárenský satelit bude schopen provádět několik úkolů, podle Ma. Má dlouhou kariéru zahrnující různé projekty, které se týkají robotických ramen na Mezinárodní vesmírné stanici, stejně jako bývalý program raketoplánu.

V laboratoři Ma a UC senior research associate Anoop Sathyan pracují na robotických sítích, které pracují nezávisle a spolupracují na společném úkolu.

Ve své nejnovější studii použili pár robotů a otestovali je novou hrou s provazy, aby přesunuli token připojený k cílovému místu na stole. Každý robot ovládá jeden provaz, takže potřebují pomoc ostatních, aby token přesunuli na správné místo. To dělají uvolněním nebo zvýšením napětí na provazu v reakci na akce každého robota.

Tým používá umělou inteligenci nazvanou genetická fuzzy logika a podařilo se jim dostat tři roboty, později pět, aby přesunuli token na požadované místo.

Výsledky výzkumu a experimentů byly zveřejněny v časopise Robotica tento měsíc.

Když výzkumníci použili pět různých robotů, zjistili, že úkol může být dokončen, i když jeden z nich selže.

“To bude zvláště pravdivé pro problémy s větším počtem robotů, kde bude odpovědnost jednotlivého robota nízká,” uzavřeli výzkumníci.

Podle Ma každý start satelitu má možnost mnoha problémů a je téměř vždy nemožné cokoliv udělat, jednou je satelit nasazen.

Na počátku tohoto roku selhal satelit Intelsat v hodnotě 400 milionů dolarů, stejně velký jako malý školní autobus, po dosažení vysoké eliptické dráhy. Některé z prvních 60 satelitů Starlink, vypuštěných SpaceX, také selhaly tento rok. V případě SpaceX byly satelity navrženy tak, aby obíhaly Zemi ve velké výšce, což způsobilo jejich rozpad po několika letech.

Nejslavnější případ se udál v roce 1990, kdy byl nasazen Hubbleův vesmírný dalekohled. NASA později zjistila, že zrcadlo bylo deformované a následná opravárenská mise na palubě raketoplánu Endeavour proběhla v roce 1993. Tato mise měla za cíl vyměnit zrcadlo, aby mohly být obrazy vesmíru přeneseny zpět na Zemi.

Posílání lidí do vesmíru k opravě satelitů je extrémně drahé, podle Ma. Mise mohou stát miliardy dolarů a jsou obtížné.

Problémy se stávají více zřetelnými pokaždé, když je satelit nasazen.

“Velké komerční satelity jsou drahé. Dojde jim palivo nebo selžou nebo se rozpadnou,” řekl Ma. “Chtěli by se tam dostat a opravit je, ale v současné době je to nemožné.”

NASA plánuje vypustit satelit v roce 2022, který bude schopen doplňovat palivo ostatním satelitům na nízké oběžné dráze. Budou se snažit zachytit a doplnit palivo satelitu vlády USA. Projekt se jmenuje Restore-L a má být důkazem konceptu pro autonomní opravu satelitů, podle NASA.

Maxar, společnost z Colorada, bude zodpovědná za infrastrukturu vesmírného plavidla a robotické rameno pro projekt.

Podle Johna Lymera, hlavního robotika v Maxaru, většina satelitů selžou, protože dojde palivo.

“Vypínáte совершенно dobrý satelit, protože mu došel benzín,” řekl.

“Ou Ma, se kterým jsem pracoval mnoho let, pracuje na setkání a blízké organizaci. Existuje spousta technických řešení. Některá budou lepší než jiná. Je to o získání operačních zkušeností, aby se zjistilo, jejichž algoritmy jsou lepší a co snižuje operační riziko nejvíce.”

.