Ilmuwan Mengembangkan Jaringan Robotik untuk Membuat Satelit Cerdas

Ilmuwan saat ini mengembangkan jaringan robotik independen yang bekerja sama untuk membuat satelit cerdas. Satelit cerdas tersebut kemudian dapat digunakan untuk memperbaiki satelit lain di luar angkasa. Saat ini, sangat sulit untuk melakukan apa pun pada satelit yang rusak, yang terjadi cukup sering. Karena tidak ada solusi nyata, satelit mahal tersebut berakhir mengorbit Bumi selama bertahun-tahun sampai mereka kembali ke atmosfer oleh gravitasi. 

Ou Ma, seorang profesor dari Universitas Cincinnati, merancang teknologi robotik untuk memperbaiki satelit yang mengorbit sebelum mereka rusak. Ia memimpin Laboratorium Robotik Cerdas dan Otonom di universitas, dan ia ingin menciptakan satelit robotik yang dapat berlabuh dengan satelit lain untuk perbaikan dan pengisian bahan bakar. 

Satelit perbaikan terbaik akan dapat melakukan beberapa tugas, menurut Ma. Ia memiliki karir panjang yang melibatkan berbagai proyek yang berkaitan dengan lengan robotik di Stasiun Luar Angkasa Internasional, serta program pesawat ulang-alik luar angkasa sebelumnya.

Di laboratorium, Ma dan asisten peneliti senior UC Anoop Sathyan bekerja pada jaringan robotik yang bekerja secara independen dan kolaboratif pada tugas umum. 

Dalam studi terbaru mereka, pasangan tersebut menggunakan sekelompok robot dan mengujinya dengan permainan baru yang melibatkan tali untuk memindahkan token yang terikat ke tempat target di atas meja. Robot-robot tersebut masing-masing mengontrol satu tali, sehingga mereka membutuhkan bantuan dari yang lain untuk memindahkan token ke tempat yang tepat. Untuk melakukan ini, mereka melepaskan atau meningkatkan ketegangan pada tali sebagai respons terhadap tindakan masing-masing robot.

Tim menggunakan kecerdasan buatan yang disebut logika fuzzy genetik, dan mereka berhasil mendapatkan tiga robot, kemudian lima, untuk memindahkan token ke tempat yang diinginkan. 

Hasil penelitian dan eksperimen dipublikasikan di jurnal Robotica bulan ini. 

Ketika peneliti menggunakan lima robot yang berbeda, mereka menemukan bahwa tugas dapat diselesaikan bahkan jika salah satu dari mereka mengalami kerusakan. 

“Hal ini akan sangat benar untuk masalah dengan jumlah robot yang lebih besar di mana kewajiban robot individu akan rendah,” peneliti menyimpulkan.

Menurut Ma, setiap peluncuran satelit memiliki kemungkinan masalah yang tak terhitung, dan hampir mustahil untuk melakukan apa pun tentang hal itu setelah satelit diterjunkan. 

Awal tahun ini, satelit Intelsat seharga $400 juta, seukuran bus sekolah kecil, mengalami kerusakan setelah mencapai orbit elips tinggi. Beberapa dari 60 satelit Starlink pertama yang diluncurkan oleh SpaceX juga mengalami kerusakan tahun ini. Dalam kasus SpaceX, satelit-satelit tersebut dirancang untuk mengorbit Bumi pada ketinggian rendah, menyebabkan mereka membusuk setelah beberapa tahun.

Yang paling terkenal dari semua itu terjadi pada 1990 ketika Teleskop Luar Angkasa Hubble diterjunkan. NASA kemudian mengetahui bahwa cerminnya rusak, dan misi perbaikan selanjutnya di atas pesawat ulang-alik Endeavor dilakukan pada 1993. Misi tersebut bertujuan untuk menggantikan cermin, memungkinkan gambar-gambar alam semesta untuk kembali ke Bumi. 

Mengirimkan manusia ke luar angkasa untuk memperbaiki satelit sangat mahal, menurut Ma. Misi-misi tersebut dapat menghabiskan miliaran dolar dan sulit untuk diselesaikan.

Masalah-masalah tersebut menjadi lebih menonjol setiap kali satelit diluncurkan. 

“Satelit komersial besar sangat mahal. Mereka kehabisan bahan bakar atau mengalami kerusakan atau rusak,” kata Ma. “Mereka ingin dapat pergi ke sana dan memperbaikinya, tetapi saat ini mustahil.”

NASA berencana untuk meluncurkan satelit pada 2022 yang dapat mengisi bahan bakar satelit lain di orbit Bumi rendah. Mereka akan berusaha untuk menangkap dan mengisi bahan bakar satelit pemerintah AS. Proyek tersebut disebut Restore-L, dan diharapkan menjadi konsep bukti untuk perbaikan satelit otonom, menurut NASA.

Maxar, sebuah perusahaan dari Colorado, akan bertanggung jawab atas infrastruktur pesawat luar angkasa dan lengan robotik untuk proyek tersebut. 

Menurut John Lymer, kepala robotik di Maxar, sebagian besar satelit gagal karena kehabisan bahan bakar.  

“Anda mematikan satelit yang sangat baik karena kehabisan bahan bakar,” katanya. 

“Ou Ma, yang telah saya kerjakan selama bertahun-tahun, bekerja pada rendezvous dan organisasi kedekatan. Ada banyak solusi teknis di luar sana. Beberapa akan lebih baik daripada yang lain. Ini tentang mendapatkan pengalaman operasional untuk mengetahui siapa algoritma yang lebih baik dan apa yang mengurangi risiko operasional paling banyak.”

.