Vědci vyvíjející robotické sítě k výrobě chytrých satelitů

Vědci v současné době vyvíjejí nezávislé robotické sítě, které spolupracují za účelem vytvoření chytrých satelitů. Tyto chytré satelity by pak mohly být použity k opravě dalších ve vesmíru. V současné době je extrémně obtížné něco udělat s rozbitými satelity, což se stává poměrně často. Protože neexistuje žádné skutečné řešení, drahé satelity obíhají kolem Země celé roky, dokud je gravitace nepřivede zpět do atmosféry. 

Ou Ma, profesor z University of Cincinnati, konstruuje robotickou technologii k upevnění satelitů na oběžné dráze, než se rozbijí. Na univerzitě provozuje laboratoř Intelligent Robotics and Autonomous Lab a rád by vytvořil robotické satelity, které by se mohly připojit k jiným satelitům pro opravy a doplňování paliva. 

Nejlepší opravárenský satelit bude podle Ma schopen vykonávat více úkolů. Má za sebou dlouhou kariéru zahrnující různé projekty, které se zabývají robotickými pažemi na Mezinárodní vesmírné stanici, a také bývalý program raketoplánů.

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

Ve své nejnovější studii dvojice použila skupinu robotů a otestovala je pomocí nové hry zahrnující provázky k přesunutí připojeného žetonu na cílové místo na stole. Každý robot ovládá jeden provázek, takže potřebují pomoc ostatních, aby mohli přesuňte žeton na správné místo. K tomu uvolňují nebo zvyšují napětí struny v reakci na akce každého robota.

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

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

Když vědci použili pět různých robotů, zjistili, že úkol lze dokončit, i když jeden z nich selže. 

"To bude platit zejména pro problémy s větším počtem robotů, kde bude odpovědnost jednotlivého robota nízká," uzavřeli vědci.

Podle Ma má každý start satelitu možnost nesčetných problémů a po rozmístění satelitu je téměř vždy nemožné s tím něco udělat. 

Začátkem tohoto roku se po dosažení vysoké eliptické oběžné dráhy porouchal satelit Intelsat za 400 milionů dolarů, stejně velký jako malý školní autobus. Některé z prvních 60 satelitů Starlink vypuštěných SpaceX letos také selhaly. V případě SpaceX byly satelity navrženy tak, aby obíhaly Zemi v nízké výšce, což způsobilo jejich rozpad po několika letech.

Nejznámější ze všech se odehrála v roce 1990, kdy byl nasazen Hubbleův vesmírný dalekohled. NASA později zjistila, že zrcadlo bylo zdeformované, a následná opravná mise na palubě raketoplánu Endeavour se uskutečnila v roce 1993. Tato mise měla za cíl nahradit zrcadlo, aby se snímky vesmíru mohly dostat zpět na Zemi. 

Vyslání lidí do vesmíru za účelem opravy satelitů je podle Ma extrémně nákladné. Mise mohou stát miliardy dolarů a je obtížné je dokončit.

Problémy se stávají výraznějšími pokaždé, když je vypuštěna družice. 

„Velké komerční satelity jsou drahé. Došlo jim palivo, selhali nebo se porouchali,“ řekla Ma. "Rádi by tam mohli jít a opravit to, ale v dnešní době je to nemožné."

NASA se chystá v roce 2022 vypustit satelit, který by byl schopen doplňovat palivo ostatním na nízké oběžné dráze Země. Vydají se zachytit a doplnit palivo americkému vládnímu satelitu. Projekt se jmenuje Restore-L a podle NASA by měl být důkazem konceptu pro opravy autonomních satelitů.

Maxar, společnost z Colorada, bude zodpovědná za infrastrukturu kosmických lodí a robotická ramena projektu. 

Podle Johna Lymera, hlavního robotika společnosti Maxar, většina satelitů selže, protože jim dojde palivo.  

"Odkládáte naprosto dobrý satelit, protože mu došel benzín." řekl. 

„Ou Ma, se kterou pracuji mnoho let, pracuje na setkání a organizaci blízkého okolí. Existují nejrůznější technická řešení. Některé budou lepší než jiné. Jde o to získat provozní zkušenosti, abyste zjistili, čí algoritmy jsou lepší a co nejvíce snižuje operační riziko.“

.