Επιστήμονες Αναπτύσσουν Ρομποτικά Δίκτυα για την Δημιουργία Έξυπνων Δορυφόρων

Οι επιστήμονες αναπτύσσουν目前 ανεξάρτητα ρομποτικά δίκτυα που συνεργάζονται για να δημιουργήσουν έξυπνους δορυφόρους. Αυτοί οι έξυπνοι δορυφόροι θα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την επισκευή άλλων δορυφόρων στο διάστημα. Hiện, είναι εξαιρετικά δύσκολο να γίνει κάτι για τους κατεστραμμένους δορυφόρους, που συμβαίνει khá συχνά. Επειδή δεν υπάρχει πραγματική λύση, οι ακριβοί δορυφόροι καταλήγουν να περιφέρονται γύρω από τη Γη για χρόνια μέχρι να επαναφερθούν στην ατμόσφαιρα από τη βαρύτητα.

Ο Ou Ma, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Σινσινάτι, αναπτύσσει τεχνολογία ρομποτικής για να επιδιορθώσει τους δορυφόρους πριν καταστραφούν. Διευθύνει το Εργαστήριο Ευφυών Ρομποτικών και Αυτόνομων Συστημάτων στο πανεπιστήμιο και θα ήθελε να δημιουργήσει ρομποτικούς δορυφόρους που θα μπορούν να συνδεθούν με άλλους δορυφόρους για επισκευή και ανεφοδιασμό.

Ο καλύτερος δορυφόρος επισκευής θα είναι ικανός να εκτελέσει πολλαπλές εργασίες, σύμφωνα με τον Ma. Έχει μια μακρά καριέρα που αφορά διάφορα έργα που έχουν να κάνουν με ρομποτικά βραχίονες στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, καθώς και το παλιό πρόγραμμα διαστημικών λεωφορείων.

Στο εργαστήριο, ο Ma και ο Anoop Sathyan, ανώτερος ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Σινσινάτι, εργάζονται σε ρομποτικά δίκτυα που λειτουργούν ανεξάρτητα και συνεργατικά σε μια κοινή εργασία.

Στην τελευταία μελέτη τους, το ζευγάρι χρησιμοποίησε μια ομάδα ρομποτών και τους έθεσε σε ένα καινούριο παιχνίδι που涉λαμβάνει χορδές για να μετακινήσουν ένα συνδεδεμένο token σε ένα στόχο σημείο σε ένα τραπέζι. Οι ρομποτές κάθε ένας ελέγχει μια χορδή, ώστε να χρειάζονται τη βοήθεια των άλλων για να μετακινήσουν το token στη σωστή θέση. Για να το κάνουν αυτό, απελευθερώνουν ή αυξάνουν την τάση της χορδής ως απάντηση στις ενέργειες κάθε ρομποτή.

Η ομάδα χρησιμοποιεί μια τεχνητή νοημοσύνη που ονομάζεται γενετική ασαφή λογική και κατάφεραν να κάνουν τους τρεις ρομποτές, αργότερα πέντε, να μετακινήσουν το token στη σωστή θέση.

Τα αποτελέσματα της έρευνας και των πειραμάτων δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Robotica αυτό το μήνα.

Όταν οι ερευνητές χρησιμοποίησαν πέντε διαφορετικούς ρομποτές, έμαθαν ότι η εργασία μπορεί να ολοκληρωθεί ακόμη και αν ένας από αυτούς διακοπεί.

“Αυτό θα είναι ιδιαίτερα αλήθεια για προβλήματα με μεγαλύτερο αριθμό ρομποτών, όπου η ευθύνη ενός ατόμου ρομποτή θα είναι χαμηλή”, κατέληξαν οι ερευνητές.

Σύμφωνα με τον Ma, κάθε εκτόξευση δορυφόρου έχει την πιθανότητα να προκύψουν άπειρα προβλήματα και είναι σχεδόν πάντα αδύνατο να γίνει κάτι για αυτό μια φορά ο δορυφόρος έχει αναπτύξει.

Νωρίτερα φέτος, ένας δορυφόρος Intelsat αξίας 400 εκατομμυρίων δολαρίων, του μεγέθους ενός μικρού σχολικού λεωφορείου, κατέστη μη λειτουργικός μετά την επίτευξη μιας υψηλής ελλειπτικής τροχιάς. Κάποιοι από τους πρώτους 60 δορυφόρους Starlink που εκτόξευσε η SpaceX (SPCX ) επίσης κατέστησαν μη λειτουργικοί φέτος. Σε περίπτωση της SpaceX, οι δορυφόροι είχαν σχεδιαστεί να περιφέρονται γύρω από τη Γη σε χαμηλή υψόμετρο, προκαλώντας τους να διαλυθούν μετά από quelques χρόνια.

Το πιο γνωστό από όλα συνέβη το 1990, όταν ο τηλεσκόπιο Hubble εκτοξεύθηκε. Η NASA αργότερα έμαθε ότι ο καθρέφτης ήταν παραμορφωμένος και μια επακόλουθη αποστολή επισκευής με το διαστημικό λεωφορείο Endeavour πραγματοποιήθηκε το 1993. Αυτή η αποστολή είχε ως στόχο να αντικαταστήσει τον καθρέφτη, επιτρέποντας τις εικόνες του σύμπαντος να επιστρέψουν στη Γη.

Η αποστολή ανθρώπων στο διάστημα για να επισκευάσουν δορυφόρους είναι εξαιρετικά ακριβή, σύμφωνα με τον Ma. Οι αποστολές possono κοστίσουν δισεκατομμύρια δολάρια και είναι δύσκολο να ολοκληρωθούν.

Τα προβλήματα γίνονται πιο突出 κάθε φορά που εκτοξεύεται ένας δορυφόρος.

“Οι μεγάλες εμπορικοί δορυφόροι είναι ακριβοί. Εξαντλούνται από καύσιμα ή διακοπεί ή καταστρέφονται”, είπε ο Ma. “Θα ήθελαν να μπορέσουν να πάνε εκεί και να το επιδιορθώσουν, αλλά τώρα είναι αδύνατο.”

Η NASA σχεδιάζει να εκτοξεύσει einen δορυφόρο το 2022 που θα είναι ικανός να ανεφοδιάζει άλλους δορυφόρους σε χαμηλή γήινη τροχιά. Θα επιχειρήσουν να intercept και να ανεφοδιάσουν einen δορυφόρο της αμερικανικής κυβέρνησης. Το πρόγραμμα ονομάζεται Restore-L και αναμένεται να είναι η απόδειξη της концепції για αυτόνομες επισκευές δορυφόρων, σύμφωνα με τη NASA.

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

Σύμφωνα με τον John Lymer, αρχι-ρομποτικός μηχανικός στη Maxar, οι περισσότεροι δορυφόροι αποτυχαίνουν επειδή εξαντλούνται από καύσιμα.

“Σας αποσύρετε έναν τέλειο δορυφόρο επειδή εξαντλήθηκε από βενζίνη”, είπε.

“Ο Ou Ma, με τον οποίο έχω συνεργαστεί για πολλά χρόνια, εργάζεται sobre την συνάντηση και την οργάνωση της εγγύτητας. Υπάρχουν όλα τα είδη τεχνικών λύσεων εκεί. Κάποια θα είναι καλύτερα από άλλα. Πρόκειται για το να πάρει оперативную εμπειρία για να δούμε ποιες αλγόριθμοι είναι καλύτεροι και τι μειώνει τον κίνδυνο λειτουργίας περισσότερο”, είπε.