Oamenii de știință dezvoltă rețele robotice pentru a crea sateliți inteligenți

Oamenii de știință dezvoltă în prezent rețele robotice independente care lucrează împreună pentru a crea sateliți inteligenți. Acești sateliți inteligenți ar putea fi folosiți pentru a repara alți sateliți în spațiu. În prezent, este extrem de dificil să se facă ceva pentru a repara sateliții stricați, care se întâmplă destul de des. Deoarece nu există o soluție reală, sateliții scumpi ajung să orbiteze Pământul timp de ani până când sunt aduși înapoi în atmosferă de gravitație.

Ou Ma, un profesor de la Universitatea din Cincinnati, ingineriază tehnologia robotică pentru a repara sateliții care orbitează înainte de a se strica. El conduce Laboratorul de Robotică Inteligentă și Autonomă de la universitate și ar dori să creeze sateliți robotici care să poată acosta cu alți sateliți pentru reparații și realimentare.

Cel mai bun satelit de reparație va fi capabil să execute multiple sarcini, conform lui Ma. El are o carieră lungă care implică diverse proiecte care se ocupă de brațe robotice pe Stația Spațială Internațională, precum și de fostul program de navete spațiale.

În laborator, Ma și Anoop Sathyan, un asociat senior de cercetare de la UC, lucrează la rețele robotice care lucrează independent și în colaborare pe o sarcină comună.

În studiul lor recent, cei doi au folosit un grup de roboți și i-au testat cu un joc nou care implică fire pentru a muta un token atașat la un punct țintă pe o masă. Fiecare robot controlează un fir, astfel încât au nevoie de ajutorul altora pentru a muta tokenul la punctul corect. Pentru a face acest lucru, ei eliberează sau cresc tensiunea pe fir în răspuns la acțiunile fiecărui robot.

Echipa folosește o inteligență artificială numită logică fuzzy genetică și au reușit să obțină ca trei roboți, ulterior cinci, să mute tokenul la punctul dorit.

Rezultatele cercetării și experimentelor au fost publicate în revista Robotica acestă lună.

Când cercetătorii au folosit cinci roboți diferiți, au învățat că sarcina poate fi finalizată chiar și dacă unul dintre ei nu funcționează.

“Acest lucru va fi mai ales adevărat pentru problemele cu număr mare de roboți, unde răspunderea unui robot individual va fi scăzută”, au concluzionat cercetătorii.

Conform lui Ma, fiecare lansare de satelit are posibilitatea de a avea o mulțime de probleme și este aproape întotdeauna imposibil să se facă ceva în legătură cu aceasta odată ce satelitul este lansat.

La începutul acestui an, un satelit Intelsat de 400 de milioane de dolari, de dimensiunea unui autobuz școlar mic, a funcționat defectuos după ce a atins o orbită eliptică înaltă. Unele dintre primele 60 de sateliți Starlink lansați de SpaceX (SPCX ) au funcționat defectuos și ei acest an. În cazul SpaceX, sateliții au fost proiectați să orbiteze Pământul la o altitudine joasă, ceea ce a determinat ca ei să se descompună după câțiva ani.

Cel mai cunoscut dintre toate a avut loc în 1990, când Telescopul Spațial Hubble a fost lansat. NASA a aflat ulterior că oglinzile erau deformate și o misiune de reparație ulterioară la bordul navetei spațiale Endeavour a avut loc în 1993. Acea misiune a urmărit să înlocuiască oglinzile, permițând imaginilor universului să ajungă înapoi pe Pământ.

Trimiterea oamenilor în spațiu pentru a repara sateliți este extrem de scumpă, conform lui Ma. Misiunile pot costa miliarde de dolari și sunt dificil de finalizat.

Problemele devin mai evidente de fiecare dată când un satelit este lansat.

“Sateliții comerciali mari sunt scumpi. Ei se termină combustibilul sau funcționează defectuos sau se strică”, a spus Ma. “Ei ar dori să poată merge acolo și să îi repare, dar în prezent este imposibil.”

NASA plănuiește să lanseze un satelit în 2022 care să poată realimenta alți sateliți în orbită joasă a Pământului. Ei vor încerca să intercepteze și să realimenteze un satelit al guvernului american. Proiectul se numește Restore-L și se așteaptă să fie o demonstrație a conceptului de reparații autonome de sateliți, conform NASA.

Maxar, o companie din Colorado, va fi responsabilă pentru infrastructura spațială și brațele robotice pentru proiect.

Conform lui John Lymer, șeful roboticistului de la Maxar, majoritatea sateliților funcționează defectuos pentru că se termină combustibilul.

“Sunteți retirați un satelit perfect bun pentru că i s-a terminat combustibilul”, a spus el.

“Ou Ma, cu care am lucrat timp de mulți ani, lucrează la organizarea rendezvous și proximitate. Există tot felul de soluții tehnice acolo. Unele vor fi mai bune decât altele. Este vorba de a obține experiență operațională pentru a afla ale căror algoritmi sunt mai buni și ce reduce riscul operațional cel mai mult”, a spus el.