Tutkijat, jotka kehittävät robottiverkkoja älykkäiden satelliittien tekemiseksi

Tutkijat kehittävät parhaillaan itsenäisiä robottiverkkoja, jotka toimivat yhdessä luodakseen älykkäitä satelliitteja. Näitä älykkäitä satelliitteja voitaisiin sitten käyttää korjaamaan muita avaruudessa. Tällä hetkellä rikkinäisille satelliiteille on erittäin vaikea tehdä mitään, mitä tapahtuu melko usein. Koska todellista ratkaisua ei ole, kalliit satelliitit kiertävät maata vuosia, kunnes ne tuodaan takaisin ilmakehään painovoiman vaikutuksesta. 

Professori Cincinnatin yliopistosta Ou Ma suunnittelee robotiikkateknologiaa, joka korjaa kiertävät satelliitit ennen niiden rikkoutumista. Hän johtaa yliopistossa Intelligent Robotics and Autonomous Labia, ja hän haluaisi luoda robottisatelliitteja, jotka pystyvät telakoitumaan muihin satelliitteihin korjausta ja tankkausta varten. 

Ma:n mukaan paras korjaussatelliitti pystyy suorittamaan useita tehtäviä. Hän on tehnyt pitkän uran erilaisissa projekteissa, jotka käsittelevät kansainvälisen avaruusaseman robottiaseita sekä entistä avaruussukkulaohjelmaa.

Laboratoriossa Ma ja UC:n vanhempi tutkija Anoop Sathyan työskentelevät robottiverkkojen parissa, jotka työskentelevät itsenäisesti ja yhteistyössä yhteisen tehtävän parissa. 

Viimeisimmässä tutkimuksessaan pariskunta käytti robottiryhmää ja testasi niitä uudella pelillä, jossa kielet siirrettiin kiinnitettyyn merkkiin pöydän kohdepisteeseen. Kukin robotti ohjaa yhtä merkkijonoa, joten he tarvitsevat muiden apua voidakseen siirrä merkki oikeaan kohtaan. Tätä varten ne vapauttavat tai lisäävät nauhan jännitystä vasteena kunkin robotin toimiin.

Tiimi käyttää tekoälyä, jota kutsutaan geneettiseksi sumeaksi logiikaksi, ja he saivat kolme robottia, myöhemmin viisi, siirtämään tunnuksen haluttuun paikkaan. 

Tutkimuksen ja kokeiden tulokset julkaistiin lehdessä Robotica tässä kuussa. 

Kun tutkijat käyttivät viittä erilaista robottia, he oppivat, että tehtävä voidaan suorittaa, vaikka yksi niistä toimisi väärin. 

"Tämä pätee etenkin ongelmiin, joissa on enemmän robotteja, joissa yksittäisen robotin vastuu on alhainen", tutkijat totesivat.

Ma:n mukaan jokaiseen satelliitin laukaisuun liittyy lukemattomia ongelmia, ja sille on lähes aina mahdotonta tehdä mitään, kun satelliitti on otettu käyttöön. 

Aiemmin tänä vuonna 400 miljoonan dollarin Intelsat-satelliitti, joka oli saman kokoinen kuin pieni koulubussi, epäonnistui saavutettuaan korkean elliptisen kiertoradan. Osa 60 ensimmäisestä SpaceX:n laukauksesta Starlink-satelliitista epäonnistui myös tänä vuonna. SpaceX:n tapauksessa satelliitit suunniteltiin kiertämään Maata alhaisella korkeudella, mikä sai ne rappeutumaan muutaman vuoden kuluttua.

Kaikista tunnetuin tapahtui vuonna 1990, jolloin Hubble-avaruusteleskooppi otettiin käyttöön. NASA sai myöhemmin tietää, että peili oli vääntynyt, ja myöhempi korjaustehtävä avaruussukkula Endeavourissa tapahtui vuonna 1993. Tehtävässä oli tarkoitus korvata peili, jotta maailmankaikkeuden kuvat pääsivät takaisin Maahan. 

Ma:n mukaan ihmisten lähettäminen avaruuteen korjaamaan satelliitteja on erittäin kallista. Tehtävät voivat maksaa miljardeja dollareita ja niitä on vaikea suorittaa.

Ongelmat korostuvat aina, kun satelliitti laukaistaan. 

”Suuret kaupalliset satelliitit ovat kalliita. Niistä loppuu polttoaine tai ne toimivat väärin tai hajoavat", Ma sanoi. "He haluaisivat päästä sinne ja korjata sen, mutta nykyään se on mahdotonta."

NASA aikoo laukaista vuonna 2022 satelliitin, joka pystyy tankkaamaan muita matalalla Maan kiertoradalla. He lähtevät sieppaamaan ja tankkaamaan Yhdysvaltain hallituksen satelliittia. Projekti on nimeltään Restore-L, ja sen odotetaan olevan todiste autonomisten satelliittien korjausten konseptista NASAn mukaan.

Maxar, Coloradosta peräisin oleva yritys, vastaa projektin avaruusalusten infrastruktuurista ja robottiaseista. 

Maxarin päärobotikon John Lymerin mukaan useimmat satelliitit epäonnistuvat, koska niistä loppuu polttoaine.  

"Olet jättämässä täysin hyvän satelliitin eläkkeelle, koska siitä loppui bensa." hän sanoi. 

”Ou Ma, jonka kanssa olen työskennellyt monta vuotta, työskentelee tapaamis- ja läheisyysjärjestelyjen parissa. Siellä on kaikenlaisia ​​teknisiä ratkaisuja. Jotkut ovat parempia kuin toiset. Kyse on käyttökokemuksen hankkimisesta, jotta saadaan selville, kenen algoritmit ovat parempia ja mikä vähentää operatiivista riskiä eniten.

.