Vědci vyvíjí robotické sítě pro inteligentní satelity

Vědci目前 entwickují nezávislé robotické sítě, které spolupracují na vytvoření inteligentních satelitů. Tyto inteligentní satelity by mohly být použity k opravě ostatních satelitů ve vesmíru. V současné době je velmi obtížné něco udělat s poškozenými satelity, což se stává poměrně často. Protože neexistuje žádný skutečný 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 laboratoř Inteligentní robotika a autonomie na univerzitě a chce vytvořit robotické satelity, které jsou schopny dokovat s ostatními satelity pro opravu a doplňování paliva.

Nejlepší opravný satelit bude schopen provádět několik úkolů, podle Ma. Má dlouholetou kariéru v různých projektech, které se týkají robotických ramen na Mezinárodní vesmírné stanici, stejně jako bývalého programu raketoplánů.

V laboratoři Ma a senior výzkumný pracovník Anoop Sathyan pracují na robotických sítích, které pracují nezávisle a spolupracují na společném úkolu.

Ve své poslední studii použili skupinu robotů a otestovali je novou hrou s provazy, aby přesunuli připojený token na cílové místo na stole. Každý robot ovládá jeden provaz, takže potřebují pomoc ostatních, aby mohli token přesunout na správné místo. To dělají tak, že uvolňují nebo zvyšují napětí na provazu v reakci na akce každého robota.

Tým používá umělou inteligenci nazvanou genetická fuzzy logika a podařilo se jim dostat tři, později pět robotů, 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 özellikle 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 něco udělat, jakmile je satelit nasazen.

Na začátku tohoto roku selhal satelit Intelsat v hodnotě 400 milionů dolarů, který byl stejně velký jako malý autobus. Některé z prvních 60 satelitů Starlink, které vypustil SpaceX (SPCX ), také selhaly tento rok. V případě SpaceX byly satelity navrženy tak, aby obíhaly kolem Země na nízké výšce, což způsobilo, že po několika letech zanikly.

Nejznámější případ se udál v roce 1990, kdy byl nasazen teleskop Hubble. NASA později zjistila, že zrcadlo bylo ohnuto a následná opravná 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 velmi drahé, podle Ma. Tyto mise mohou stát miliardy dolarů a jsou obtížné.

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

“Velké komerční satelity jsou drahé. Dojde k jejich vyčerpání paliva nebo selžou nebo se rozpadnou,” řekl Ma. “Chtěli by jít tam a opravit je, ale v současné době je to nemožné.”

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

Společnost Maxar z Colorada bude odpovědná za infrastrukturu vesmírného plavidla a robotické rameno pro projekt.

Podle Johna Lymera, hlavního robotika ve společnosti Maxar, většina satelitů selže, protože dojde k vyčerpání paliva.

“Vypínáte satelit, který je jinak v pořádku, protože mu došel benzín,” řekl.

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