DARPA sedang Membangun Robot Mekanik Luar Angkasa untuk Memperbaiki Satelit di Orbit

DARPA, Badan Proyek Penelitian Lanjutan Pertahanan yang bertanggung jawab mengembangkan teknologi baru untuk militer A.S., sedang membangun pesawat ruang angkasa baru berteknologi tinggi – dan dilengkapi dengan persenjataan. Di zaman Angkatan Luar Angkasa dan ancaman yang berkembang seperti satelit pemburu-pembunuh, ini mungkin tidak terdengar terlalu mengejutkan. Tapi Anda salah paham. Pesawat ruang angkasa baru DARPA, yang saat ini “sedang dalam tahap pengembangan” adalah bersenjata. Seperti halnya, ia memiliki lengan. Seperti yang Anda gunakan untuk mengambil sesuatu.

Robot bersenjata bukanlah hal baru. Lengan robot mekanis semakin tersebar luas di Bumi. Lengan robot sudah terbiasa melakukan operasi yang rumit Dan balik burger. Dipasang pada kendaraan eksplorasi bawah laut, mereka digunakan untuk menyelidiki bangkai kapal yang tenggelam. Mereka sudah terbiasa

pintu terbuka, menjinakkan bom, Dan penghentian pembangkit listrik tenaga nuklir. Mereka sangat serbaguna. Namun ruang adalah masalah lain.

Masalah dengan satelit

Untuk memahami masalahnya, bayangkan skenario ini: Anda membeli supercar. Ia memiliki segala kemewahan modern, mulai dari penggunaan bahan premium seperti titanium dan karbon komposit epoksi yang diperkuat serat ke mesin terbaiknya, yang menghasilkan suara paling keras di dunia anak kucing yang mahal. Hanya saja ada batasannya. Meskipun mobil dibuat agar tahan lama, setelah Anda mengeluarkannya dari tempat penjualan, Anda tidak lagi diperbolehkan untuk memperbaiki atau bahkan mengutak-atiknya. Tidak ada apa-apa. Nada. Ritsleting. Bahkan tidak mungkin membawanya ke SPBU saat perlu diisi bahan bakar. Gila, bukan? Bahkan bintang olah raga, rapper, atau pedagang senjata internasional yang paling boros sekalipun mungkin akan berpikir dua kali tentang “kesepakatan” itu.

Hal ini sangat mirip dengan situasi yang kita hadapi dengan beberapa satelit saat ini. Dan dengan banderol harga yang bisa melebihi satu miliar dolar, satelit-satelit terbaik saat ini membuat Bugattis dan McLaren terlihat seperti barang bekas.

“Cara kita mengoperasikan pesawat ruang angkasa saat ini, mereka diluncurkan dan [kemudian] pada dasarnya akan beroperasi sendiri selama sisa hidup mereka,” Joe Parrish, manajer program DARPA Pelayanan Robotik Satelit Geosinkron (RSGS), kepada Digital Trends. “Jika terjadi kesalahan, atau jika mereka kehabisan bahan bakar atau bahan habis pakai lainnya, tidak ada metode lain yang bisa dilakukan dan memperbaiki pesawat ruang angkasa tersebut – baik dengan cara perbaikan atau penambahan atau dengan menempatkan kemampuan baru … yang mungkin memakan waktu 20 tahun kemudian, ketika teknologi yang ada di dalamnya bukan lagi yang terbaik tersedia."

Di sinilah solusi DARPA berperan. “Dengan RSGS, kami memiliki pesawat ruang angkasa yang terlihat mirip dengan satelit komersial, namun memiliki dua lengan robot di dalamnya,” kata Parrish. “Dan lengan robot tersebut memiliki alat yang dapat dipertukarkan sehingga memungkinkan berbagai operasi berbeda termasuk memegang apa yang kami sebut sebagai pesawat ruang angkasa klien [dan melakukan tugas perbaikan.]”

Sebagian tukang robot, sebagian truk derek

Jika semuanya berjalan sesuai rencana, ini berarti, untuk pertama kalinya dalam sejarah, tugas “manipulasi yang cekatan” dapat dilakukan untuk membantu memperbaiki satelit di orbit geosynchronous. Pesawat ruang angkasa RSGS akan bertahan di orbit sampai digunakan. Ia kemudian akan menavigasi ke “pesawat ruang angkasa klien” yang dimaksud, menguncinya secara mandiri menggunakan visi mesin A.I., dan kemudian mulai bergerak. melaksanakan pekerjaan pemeliharaan eksternal untuk memperpanjang umur satelit, meningkatkan ketahanan, dan meningkatkan keandalan di masa depan operasi. Bahkan bisa digunakan untuk memasang muatan mandiri.

Kedua lengan RSGS masing-masing memiliki panjang kurang lebih 2 meter, sekitar dua kali panjang lengan manusia dewasa. Sebagai pengganti tangan lima jari bergaya manusia, ia dilengkapi dengan serangkaian alat yang dapat diganti-ganti yang dikhususkan untuk tugas apa pun yang seharusnya dilakukan. Tugas-tugas tersebut mungkin melibatkan menyenggol susunan surya atau antena yang macet di sana-sini.

Ia bahkan bisa mencengkeram satelit yang sekarat dan menariknya, seperti “semacam truk derek,” ke orbit kuburan 300 kilometer di atas orbit geostasioner normal. Hal ini memungkinkan perusahaan satelit untuk memperpanjang umur aset ruang angkasa mereka “beberapa tahun lagi,” kata Parrish.

“Biasanya apa yang terjadi dengan pesawat ruang angkasa geostasioner adalah mereka kehabisan bahan bakar yang disebut sebagai bahan bakar penjaga stasiun,” katanya. “Ini adalah bahan bakar yang menjaga mereka tetap pada posisinya, sehingga satelit yang ditempatkan di Amerika Serikat atau Timur Tengah atau di mana pun mereka melakukan tugasnya, tetap berada di sana. Untuk itu diperlukan sejumlah bahan bakar tertentu setiap tahun untuk digunakan sebagai propelan. Akhirnya, mereka kehabisan bahan bakar, biasanya 15 hingga 20 tahun setelah masa pakainya. Kemudian mereka harus dibuang dengan pindah ke orbit yang berbeda, menyingkir sehingga pesawat ruang angkasa lain dapat memasuki slot orbit tersebut di orbit geosinkron.”

Oleh karena itu, satelit menyimpan bahan bakar ekstra sehingga memungkinkannya melakukan perjalanan terakhirnya. Sebaliknya, Parrish mengatakan bahwa RSGS dapat digunakan untuk mengangkut satelit-satelit yang tidak berfungsi ke tempat peristirahatan terakhirnya setelah satelit-satelit tersebut menghabiskan setiap tetes bahan bakar penjaga stasiun.

Tantangan luar angkasa

Tentu saja semua ini tidak mudah. Parrish menjelaskan beberapa tantangan yang ada dalam membangun dan meluncurkan pesawat ruang angkasa RSGS pertama. Di satu sisi, luar angkasa adalah lingkungan yang sangat tidak ramah. Bahkan dibandingkan dengan medan yang lebih berbahaya di Bumi, orbit geostasioner mempunyai banyak tantangan baru.

“[Anda] mengubah suhu dari suhu yang dapat merebus air menjadi jauh di bawah suhu yang dapat membekukan air,” katanya. “Itu terjadi berkali-kali sepanjang misi. Bayangkan membeku, mencair, membekukan, mencairkan, membekukan, mencairkan, berulang-ulang. Suhu ekstrem sangat berbeda dengan apa yang Anda temui di lingkungan laboratorium.”

Ada juga masalah kerusakan akibat radiasi atmosfer, sementara ruang hampa menyebabkan metode pelumasan komponen tradisional seperti motor dan roda gigi tidak akan berhasil. Pelumas apa pun yang digunakan pada lengan robot konvensional akan langsung mendidih.

Lalu ada tantangan untuk menggerakkan pesawat ruang angkasa RSGS di orbit. Satelit mempunyai banyak manfaat, tetapi ada satu hal yang tidak dimiliki satelit, yaitu satelit yang sangat gesit dan mampu melaju seperti mobil di jalan bebas hambatan. RSGS bukanlah satelit biasa. “Kami membawa pendorong tambahan dan bahan bakar tambahan yang membuat kami lebih bermanuver dibandingkan pesawat ruang angkasa pada umumnya,” jelas Parrish.

Robot ini dikendalikan menggunakan kombinasi teknologi otonom dan instruksi langkah demi langkah yang diprogram oleh manusia. Rencana untuk menggunakan kendali jarak jauh gagal karena penundaan waktu pengiriman instruksi 37.000 kilometer di atas Bumi.

“Ternyata dalam praktiknya manusia mengalami kesulitan besar dalam mengoperasikan robot dengan jarak waktu tunda sebesar itu,” kata Parrish. “Mereka dapat menangani penundaan waktu seperempat detik dari saat mereka memasukkan sesuatu hingga saat mereka melihat robot bergerak ke arah tersebut untuk menjalankan perintah. Dua detik membuat kita tidak bisa menggerakkan robot.”

Peluncuran sudah dekat

Saat ini, tim sedang bekerja keras membangun lengan robot, selain mengembangkan komponen proyek lainnya seperti berbagai alat gripper dan kamera onboard. Uji coba rencananya akan dilakukan akhir tahun depan atau awal tahun 2022. Setelah itu, rencananya robot mekanik tersebut akan diluncurkan ke orbit pada tahun 2023. “Bagi sebagian orang, hal tersebut mungkin terdengar jauh, namun bagi saya sebagai manajer proyek, hal tersebut sudah dekat,” kata Parrish.

Namun, jangan berharap hal itu akan tetap sepi. Kami berharap jika RSGS pertama berhasil, maka akan melahirkan banyak RSGS lainnya, katanya.

Dengan tidak adanya kekurangan satelit yang saat ini berada di orbit, dan masih banyak lagi yang akan diluncurkan dalam waktu dekat, robot ini kemungkinan akan menjadi salah satu robot yang tidak kekurangan pekerjaan.

Rekomendasi Editor

• Robot pengubah bentuk yang luar biasa ini suatu hari nanti bisa terbang ke Mars
• Satelit seperti Starlink milik SpaceX mengganggu pengamatan Hubble
• Satelit Lunar Flashlight milik NASA tidak akan mencapai orbit yang direncanakan
• Satelit besar NASA jatuh kembali ke Bumi setelah beberapa dekade mengorbit
• Saksikan roket SpaceX meluncur ke orbit dan kembali lagi dalam 90 detik