DARPA, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa responsable del desarrollo de tecnologías emergentes para el ejército estadounidense, está construyendo una nueva nave espacial de alta tecnología... y está armada. En una era de Fuerza Espacial y amenazas florecientes como los satélites cazadores-asesinos, esto puede que no suene demasiado sorprendente. Pero estás entendiendo mal. La nueva nave espacial de DARPA, actualmente “en pleno desarrollo” en lo que respecta al desarrollo, está armado. Como en, tiene brazos. Como los que usas para agarrar cosas.
Contenido
- El problema de los satélites
- En parte robot manitas, en parte grúa
- Los desafíos del espacio
- El lanzamiento está a la vuelta de la esquina
Los robots armados no son nuevos. Los brazos robóticos mecánicos están cada vez más extendidos en la Tierra. Se han utilizado brazos robóticos para realizar una cirugía compleja y voltear hamburguesas. Conectados a vehículos de exploración submarina, se han utilizado para sondear restos de naufragios sumergidos. Han estado acostumbrados a
puertas abiertas, desactivar bombas, y desmantelar centrales nucleares. Son bastante versátiles. Pero el espacio es un asunto completamente distinto.Vídeos recomendados
El problema de los satélites
Para comprender el problema, imagine este escenario: compra un superdeportivo. Tiene todos los lujos modernos posibles, desde el uso de materiales de primera calidad como el titanio y el carbono. compuestos epoxi reforzados con fibra hasta su motor de gama alta, que ronronea como el más potente del mundo. gatito caro. Sólo que hay un problema. Aunque el automóvil ha sido construido para durar, una vez que lo haya sacado del lote de ventas, ya no podrá repararlo ni siquiera retocarlo. Nada. Nada. Cremallera. Ni siquiera es posible llevarlo a la gasolinera cuando hay que repostar. Loco, ¿verdad? Incluso las estrellas del deporte, los raperos o los traficantes de armas internacionales más extravagantes probablemente se lo pensarían dos veces antes de ese “acuerdo”.
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Esto es totalmente análogo a la situación en la que nos encontramos con algunos de los satélites actuales. Y con precios que pueden superar los mil millones de dólares, los satélites de primera línea actuales hacen que Bugattis y McLaren parezcan una calderilla.
"La forma actual en que operamos las naves espaciales es que se lanzan y luego quedan esencialmente solas por el resto de sus vidas", Joe Parrish, director del programa de DARPA. Servicio robótico de satélites geosincrónicos (RSGS), dijo a Digital Trends. “Si algo sale mal, o si se quedan sin combustible o algún otro consumible, no hay otro método para mejorar esas naves espaciales, ya sea mediante reparación o reposición o colocación de nuevas capacidades… eso tal vez sea dentro de 20 años, donde las tecnologías que contienen ya no sean las mejores disponible."
Ahí es donde entra en juego la solución de DARPA. "Con RSGS, tenemos una nave espacial que se parece a un satélite comercial, pero tiene dos brazos robóticos", dijo Parrish. "Y esos brazos robóticos tienen herramientas intercambiables que permiten una variedad de operaciones diferentes que incluyen agarrar lo que llamamos la nave espacial cliente [y realizar tareas de reparación]".
En parte robot manitas, en parte grúa
Si todo va según lo planeado, significará que, por primera vez en la historia, será posible llevar a cabo tareas de “manipulación diestra” para ayudar a fijar satélites en órbita geosincrónica. La nave espacial RSGS permanecerá en órbita hasta que sea llamada a entrar en acción. Luego navegará hasta la “nave espacial cliente” en cuestión, se enganchará a ella de forma autónoma utilizando inteligencia artificial de visión artificial y luego comenzará a funcionar. Llevar a cabo trabajos de mantenimiento externo para extender la vida útil de ese satélite, mejorar la resiliencia y mejorar la confiabilidad para el futuro. operaciones. Incluso podría usarse para instalar cargas útiles autónomas.
Los dos brazos del RSGS miden aproximadamente 2 metros de largo cada uno, aproximadamente el doble de la longitud de un brazo humano adulto. En lugar de una mano de cinco dedos de estilo humano, está equipada con una serie de herramientas intercambiables especializadas para cualquier tarea que se supone que debe realizar. Esas tareas podrían implicar empujar un panel solar o una antena atascada aquí o allá.
Incluso podría agarrarse a satélites moribundos y arrastrarlos, como una “especie de grúa”, a una órbita cementerio a 300 kilómetros por encima de la órbita geoestacionaria normal. Esto podría permitir a las compañías de satélites extender la vida útil de sus activos espaciales “unos cuantos años más”, dijo Parrish.
“Imagínese congelar, descongelar, congelar, descongelar, congelar, descongelar, una y otra vez”.
"Normalmente, lo que sucede con las naves espaciales geoestacionarias es que se quedan sin lo que se llama combustible de mantenimiento en posición", dijo. “Este es el combustible que los mantiene en posición, de modo que un satélite que esté estacionado sobre Estados Unidos o Medio Oriente o donde sea que esté haciendo su trabajo permanezca allí. Esto requiere una cierta cantidad de combustible cada año para utilizarlo como propulsor. Con el tiempo, se quedan sin combustible, normalmente entre 15 y 20 años después de su vida útil. Luego se supone que deben eliminarse moviéndose a una órbita diferente, apartándose para que otra nave espacial pueda entrar en esa ranura orbital en una órbita geosincrónica”.
Por este motivo, los satélites retienen una cantidad extra de combustible, lo que les permite realizar este viaje final. En lugar de esto, Parrish dijo que RSGS podría usarse para transportar los satélites desaparecidos a su lugar de descanso final después de que agoten hasta la última gota de combustible para mantenerse en posición.
Los desafíos del espacio
Nada de esto es sencillo, por supuesto. Parrish explicó algunos de los desafíos que existen al construir y lanzar la primera nave espacial RSGS. Por un lado, el espacio es un entorno bastante inhóspito. Incluso en comparación con algunos de los terrenos más peligrosos de la Tierra, la órbita geoestacionaria presenta una serie de nuevos desafíos.
“Se pasa de una temperatura en la que el agua se hierve a muy por debajo de una temperatura que la congela”, dijo. “Eso sucede muchas, muchas veces a lo largo de una misión. Imagínese congelar, descongelar, congelar, descongelar, congelar, descongelar, una y otra vez. Las temperaturas extremas son muy diferentes a las que se encontrarían en un entorno de laboratorio”.
También está la cuestión de los daños causados por la radiación atmosférica, mientras que el vacío del espacio significa que los métodos tradicionales de lubricación de componentes como motores y engranajes simplemente no funcionarán. Cualquier lubricante utilizado en los brazos de los robots convencionales se evaporaría en un instante.
"En la práctica, resulta que los humanos tienen grandes dificultades para teleoperar robots con ese retraso".
Luego está el desafío de maniobrar la nave espacial RSGS en órbita. Los satélites son muchas cosas, pero una cosa que no son son particularmente ágiles y capaces de moverse como autos en una autopista. Sin embargo, RSGS no es un satélite cualquiera. "Llevamos propulsores adicionales y combustible adicional que nos hace mucho más maniobrables que una nave espacial típica", explicó Parrish.
El robot se controla mediante una combinación de tecnología autónoma e instrucciones paso a paso programadas por humanos. Los planes para emplear el control remoto fueron torpedeados por el retraso en el envío de instrucciones a 37.000 kilómetros sobre la Tierra.
"Resulta que en la práctica los humanos tienen grandes dificultades para teleoperar robots con tanta demora", dijo Parrish. “Pueden soportar un retraso de un cuarto de segundo desde el momento en que ingresan algo hasta el momento en que ven que el robot se mueve en esa dirección para ejecutar el comando. Dos segundos nos impiden controlar el robot”.
El lanzamiento está a la vuelta de la esquina
En la actualidad, el equipo está trabajando arduamente en la construcción de los brazos robóticos, además de desarrollar otros componentes del proyecto, como las diversas herramientas de agarre y las cámaras integradas. Está previsto que las pruebas se realicen a finales del próximo año o principios de 2022. Después de eso, el plan es poner el robot mecánico en órbita en 2023. "Eso puede parecer lejano para algunos, pero para mí, como director del proyecto, está a la vuelta de la esquina", dijo Parrish.
Vídeo conceptual del servicio robótico de satélites geosincrónicos (RSGS)
Sin embargo, no espere que siga siendo un lugar solitario. Esperamos que si el primer RSGS tiene éxito, generará muchos más, dijo.
Dado que no hay escasez de satélites actualmente en órbita y muchos más que se lanzarán en un futuro próximo, es probable que este sea un robot al que no le faltará trabajo disponible.
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