Επιστήμονες που αναπτύσσουν ρομποτικά δίκτυα για την κατασκευή έξυπνων δορυφόρων

Επί του παρόντος, οι επιστήμονες αναπτύσσουν ανεξάρτητα ρομποτικά δίκτυα που συνεργάζονται για τη δημιουργία έξυπνων δορυφόρων. Αυτοί οι έξυπνοι δορυφόροι θα μπορούσαν στη συνέχεια να χρησιμοποιηθούν για την επισκευή άλλων στο διάστημα. Επί του παρόντος, είναι εξαιρετικά δύσκολο να κάνουμε οτιδήποτε σε σπασμένους δορυφόρους, κάτι που συμβαίνει αρκετά συχνά. Επειδή δεν υπάρχει πραγματική λύση, οι ακριβοί δορυφόροι καταλήγουν να περιφέρονται σε τροχιά γύρω από τη Γη για χρόνια μέχρι να επαναφερθούν στην ατμόσφαιρα μέσω της βαρύτητας. 

Ο Ou Ma, καθηγητής από το Πανεπιστήμιο του Σινσινάτι, κατασκευάζει τεχνολογία ρομποτικής για να διορθώσει τους δορυφόρους που βρίσκονται σε τροχιά πριν σπάσουν. Διαχειρίζεται το Intelligent Robotics and Autonomous Lab στο πανεπιστήμιο και θα ήθελε να δημιουργήσει ρομποτικούς δορυφόρους που να μπορούν να συνδεθούν με άλλους δορυφόρους για επισκευές και ανεφοδιασμό. 

Ο καλύτερος δορυφόρος επισκευής θα είναι ικανός να εκτελεί πολλαπλές εργασίες, σύμφωνα με τον Ma. Έχει μια μακρά καριέρα που περιλαμβάνει διάφορα έργα που ασχολούνται με ρομποτικά όπλα στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, καθώς και το προηγούμενο πρόγραμμα διαστημικών λεωφορείων.

Στο εργαστήριο, ο Ma και ο ανώτερος ερευνητικός συνεργάτης του UC Anoop Sathyan εργάζονται σε ρομποτικά δίκτυα που λειτουργούν ανεξάρτητα και συνεργατικά σε μια κοινή εργασία. 

Στην τελευταία τους μελέτη, το ζευγάρι χρησιμοποίησε μια ομάδα ρομπότ και τα δοκίμασε με ένα νέο παιχνίδι που περιελάμβανε χορδές για να μετακινήσουν ένα συνδεδεμένο κουπόνι σε ένα σημείο στόχο σε ένα τραπέζι. μετακινήστε το διακριτικό στο σωστό σημείο. Για να γίνει αυτό, απελευθερώνουν ή αυξάνουν την τάση στη χορδή ως απάντηση στις ενέργειες κάθε ρομπότ.

Η ομάδα χρησιμοποιεί μια τεχνητή νοημοσύνη που ονομάζεται γενετική ασαφής λογική και μπόρεσε να πάρει τα τρία ρομπότ, αργότερα πέντε, για να μετακινήσουν το διακριτικό στο επιθυμητό σημείο. 

Τα αποτελέσματα της έρευνας και των πειραμάτων δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό ρομποτική αυτο το μηνα. 

Όταν οι ερευνητές χρησιμοποίησαν πέντε διαφορετικά ρομπότ, έμαθαν ότι η εργασία μπορεί να ολοκληρωθεί ακόμη και αν ένα από αυτά παρουσιάσει δυσλειτουργία. 

«Αυτό θα ισχύει ιδιαίτερα για προβλήματα με μεγαλύτερο αριθμό ρομπότ όπου η ευθύνη ενός μεμονωμένου ρομπότ θα είναι χαμηλή», κατέληξαν οι ερευνητές.

Σύμφωνα με τον Ma, κάθε εκτόξευση δορυφόρου έχει την πιθανότητα αμέτρητων προβλημάτων και είναι σχεδόν πάντα αδύνατο να γίνει κάτι γι' αυτό μόλις ο δορυφόρος αναπτυχθεί. 

Νωρίτερα φέτος, ένας δορυφόρος Intelsat 400 εκατομμυρίων δολαρίων, ίδιου μεγέθους με ένα μικρό σχολικό λεωφορείο, δυσλειτουργούσε αφού έφτασε σε μια υψηλή ελλειπτική τροχιά. Μερικοί από τους πρώτους 60 δορυφόρους Starlink που εκτοξεύτηκαν από τη SpaceX παρουσίασαν επίσης δυσλειτουργία φέτος. Στην περίπτωση του SpaceX, οι δορυφόροι σχεδιάστηκαν για να περιφέρονται γύρω από τη Γη σε χαμηλό ύψος, προκαλώντας την αποσύνθεσή τους μετά από μερικά χρόνια.

Το πιο γνωστό από όλα έλαβε χώρα το 1990 όταν αναπτύχθηκε το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble. Η NASA έμαθε αργότερα ότι ο καθρέφτης ήταν παραμορφωμένος και μια επακόλουθη αποστολή επισκευής στο διαστημικό λεωφορείο Endeavour έλαβε χώρα το 1993. Αυτή η αποστολή ξεκίνησε να αντικαταστήσει τον καθρέφτη, επιτρέποντας σε εικόνες του σύμπαντος να επιστρέψουν στη Γη. 

Η αποστολή ανθρώπων στο διάστημα για την επισκευή δορυφόρων είναι εξαιρετικά δαπανηρή, σύμφωνα με τον Ma. Οι αποστολές μπορεί να κοστίσουν δισεκατομμύρια δολάρια και είναι δύσκολο να ολοκληρωθούν.

Τα ζητήματα γίνονται πιο εμφανή κάθε φορά που εκτοξεύεται ένας δορυφόρος. 

«Οι μεγάλοι εμπορικοί δορυφόροι είναι δαπανηροί. Ξεμένουν από καύσιμα ή παρουσιάζουν δυσλειτουργία ή χαλάνε», είπε ο Μα. «Θα ήθελαν να μπορούν να πάνε εκεί και να το επισκευάσουν, αλλά στις μέρες μας είναι αδύνατο».

Η NASA θέλει να εκτοξεύσει έναν δορυφόρο το 2022 που θα είναι ικανός να ανεφοδιάζει άλλους σε χαμηλή τροχιά της Γης. Θα ξεκινήσουν να αναχαιτίσουν και να ανεφοδιάσουν έναν δορυφόρο της αμερικανικής κυβέρνησης. Το έργο ονομάζεται Restore-L και αναμένεται να είναι η απόδειξη της ιδέας για επισκευές αυτόνομων δορυφόρων, σύμφωνα με τη NASA.

Η Maxar, μια εταιρεία από το Κολοράντο, θα είναι υπεύθυνη για την υποδομή του διαστημικού σκάφους και τους ρομποτικούς βραχίονες για το έργο. 

Σύμφωνα με τον John Lymer, επικεφαλής ρομποτικό στο Maxar, οι περισσότεροι δορυφόροι αποτυγχάνουν επειδή τελειώνουν τα καύσιμα.  

«Αποσύρετε έναν πολύ καλό δορυφόρο επειδή τελείωσε το φυσικό αέριο». αυτός είπε. 

«Ο Ou Ma, με τον οποίο συνεργάζομαι εδώ και πολλά χρόνια, εργάζεται πάνω σε ραντεβού και οργάνωση εγγύτητας. Υπάρχουν κάθε είδους τεχνικές λύσεις εκεί έξω. Κάποιες θα είναι καλύτερες από άλλες. Πρόκειται για την απόκτηση επιχειρησιακής εμπειρίας για να ανακαλύψουμε ποιοι αλγόριθμοι είναι καλύτεροι και τι μειώνει περισσότερο τον λειτουργικό κίνδυνο.»

.