Ученые розробляють роботизовані мережі для створення розумних супутників

Ученки зараз розробляють незалежні роботизовані мережі, які працюють разом, щоб створити розумні супутники. Ці розумні супутники можуть бути використані для ремонту інших супутників у космосі. Наразі дуже складно зробити щось з пошкодженими супутниками, що трапляється досить часто. Через відсутність реального рішення, дорогі супутники залишаються на орбіті Землі протягом років, поки не будуть повернуті в атмосферу під дією гравітації.

Оу Ма, професор Університету Цинциннаті, розробляє технологію робототехніки для ремонту супутників на орбіті, перш ніж вони вийдуть з ладу. Він керує лабораторією інтелектуальної робототехніки та автономних систем університету, і йому хочеться створити роботизовані супутники, які能够 причалювати до інших супутників для ремонту та дозаправки.

Найкращий ремонтний супутник буде能够 виконувати кілька завдань, згідно з Ма. У нього довга кар’єра, пов’язана з різними проектами, які стосуються роботизованих рук на Міжнародній космічній станції, а також колишньої програми космічного човника.

У лабораторії Ма та старший дослідник Університету Цинциннаті Ануп Сат’ян працюють над роботизованими мережами, які працюють незалежно та спільно над спільним завданням.

У своєму останньому дослідженні пара використала групу роботів та протестувала їх за допомогою нової гри з рядками, щоб перемістити прикріплений жетон у цільове місце на столі. Кожен робот контролює одну рядку, тому їм потрібна допомога інших, щоб перемістити жетон у правильне місце. Для цього вони відпускають або збільшують натяжіння рядки у відповідь на дії кожного робота.

Команда використовує штучний інтелект, який називається генетичною нечіткою логікою, і їм вдалося змусити трьох роботів, а потім п’ятьох, перемістити жетон у бажане місце.

Результати дослідження та експериментів були опубліковані у журналі Robotica цього місяця.

Коли дослідники використали п’ять різних роботів, вони дізналися, що завдання можна виконати навіть якщо один з них вийде з ладу.

“Це буде особливо вірно для проблем з великою кількістю роботів, де відповідальність окремого робота буде низькою”, – зробили висновок дослідники.

Згідно з Ма, кожний запуск супутника має можливість безлічі проблем, і майже завжди неможливо зробити щось з цим після запуску супутника.

На початку цього року супутник Intelsat вартістю 400 мільйонів доларів, такого ж розміру, як маленький шкільний автобус, вийшов з ладу після досягнення високої еліптичної орбіти. деякі з перших 60 супутників Starlink, запущених компанією SpaceX (SPCX ), також вийшли з ладу цього року. У випадку з SpaceX супутники були розроблені для орбіти Землі на низькій висоті, що призвело до їхнього розпаду через кілька років.

Найбільш відомий випадок стався у 1990 році, коли був запущений телескоп Хаббла. Пізніше НАСА дізналася, що дзеркало було викривлене, і наступна місія з ремонту на борту космічного човника Ендевор відбулася у 1993 році. Ця місія мала на меті заміну дзеркала, що дозволило отримувати зображення Всесвіту.

Відправлення людей у космос для ремонту супутників дуже дорого, згідно з Ма. Ці місії можуть коштувати мільярди доларів і є складними для виконання.

Проблеми стають більш помітними кожного разу, коли запускається супутник.

“Великі комерційні супутники дорогі. Вони закінчують паливо або виходять з ладу”, – сказав Ма. “Будуть хотіти полетіти туди і відремонтувати, але зараз це неможливо”.

НАСА планує запустити супутник у 2022 році, який能够 дозаправляти інші супутники на низькій орбіті Землі. Вони планують перехопити і дозаправити супутник уряду США. Проект називається Restore-L, і він має бути доказом концепції автономного ремонту супутників, згідно з НАСА.

Компанія Maxar з Колорадо буде відповідальна за інфраструктуру космічного корабля та роботизовані руки для проекту.

Згідно з Джоном Лаймером, головним робототехніком Maxar, більшість супутників виходять з ладу через закінчення палива.

“Ви виводите з ладу абсолютно хороший супутник, тому що він закінчив паливо”, – сказав він.

“Оу Ма, з яким я працював багато років, працює над організацією зустрічей і близькості. Є різні технічні рішення. Деякі будуть кращими за інші. Це питання отримання оперативного досвіду, щоб дізнатися, чиї алгоритми кращі і що зменшує оперативний ризик найбільше”, – сказав він.