DARPA는 궤도에 위성을 고정하기 위해 로봇 우주 기계를 구축하고 있습니다.

미군을 위한 최신 기술 개발을 담당하는 국방고등연구계획국(DARPA)이 새로운 첨단 기술 우주선을 제작하고 있으며 무장을 갖추고 있습니다. 우주군 ​​시대에 헌터 킬러 위성과 같은 급증하는 위협, 이것은 그다지 놀라운 일이 아닐 수도 있습니다. 하지만 당신은 오해하고 있습니다. DARPA의 새로운 우주선은 현재 개발에 있어 "한창 진행 중"입니다. 무장한. 마찬가지로 팔도 있습니다. 물건을 집는 데 사용하는 것과 같습니다.

무장 로봇은 새로운 것이 아닙니다. 기계식 로봇 팔은 지구상에서 점점 더 널리 보급되고 있습니다. 로봇 팔은 다음과 같은 데 사용되었습니다. 복잡한 수술을 하다 그리고 버거 뒤집기. 해저 탐사 차량에 부착되어 수중 난파선을 조사하는 데 사용되었습니다. 그들은 익숙해졌어 열린 문, 폭탄을 해체하다, 그리고 원자력 발전소 해체. 그들은 매우 다재다능합니다. 그러나 공간은 완전히 다른 문제입니다.

위성의 문제

문제를 이해하려면 다음 시나리오를 상상해 보십시오. 슈퍼카를 구입합니다. 티타늄, 카본 등 프리미엄 소재를 사용하여 현대적인 럭셔리함을 모두 갖췄습니다. 섬유 강화 에폭시 복합재를 세계 최고 수준의 엔진에 장착했습니다. 비싼 새끼 고양이. 단지 문제가 있을 뿐입니다. 자동차는 내구성이 뛰어나도록 제작되었지만 일단 판매장에서 운전하고 나면 더 이상 수리하거나 손댈 수 없습니다. 아무것도 아님. 나다. 지퍼. 연료를 채워야 할 때 주유소에 가져가는 것도 불가능합니다. 미쳤지? 가장 사치스러운 스포츠 스타, 래퍼 또는 국제 무기 거래자조차도 아마도 그 "거래"에 대해 다시 한 번 생각할 것입니다.

이는 오늘날 일부 위성의 상황과 완전히 유사합니다. 그리고 수십억 달러가 넘는 가격표를 달고 있는 오늘날의 최고급 위성은 Bugattis와 McLarens를 멍청한 변화처럼 보이게 만듭니다.

DARPA의 프로그램 관리자인 조 패리쉬(Joe Parrish)는 “우리가 우주선을 운영하는 현재 방식은 우주선이 발사되면 본질적으로 남은 생애 동안 자체적으로 유지됩니다.”라고 말했습니다. 지구 동기 위성의 로봇 서비스 (RSGS) 프로그램이 Digital Trends에 말했습니다. “무슨 일이 잘못되거나 연료나 기타 소모품이 부족한 경우 우주선을 개선할 수 있는 다른 방법은 없습니다. 수리, 보충 또는 새로운 기능을 배치함으로써... 아마도 20년이 지나면 그에 대한 기술이 더 이상 최고의 기술이 아닐 수 있습니다. 사용 가능."

DARPA의 솔루션이 작동하는 곳이 바로 여기입니다. Parrish는 “RSGS를 사용하면 상업용 위성과 비슷해 보이지만 두 개의 로봇 팔이 있는 우주선을 갖게 되었습니다.”라고 말했습니다. "그리고 그 로봇 팔에는 우리가 클라이언트 우주선이라고 부르는 것을 붙잡고 [수리 작업을 수행하는] 것을 포함하여 다양한 작업을 수행할 수 있는 상호 교환 가능한 도구가 있습니다."

부품 로봇 잡역부, 부품 견인 트럭

모든 것이 계획대로 진행된다면 역사상 처음으로 지구 동기 궤도에서 위성을 고정하는 데 도움이 되는 "교묘한 조작" 작업을 수행하는 것이 가능하다는 것을 의미합니다. RSGS 우주선은 작동이 시작될 때까지 궤도에 머물게 됩니다. 그런 다음 문제의 "클라이언트 우주선"으로 이동하여 머신 비전 AI를 사용하여 자동으로 고정한 다음 출발합니다. 위성의 수명을 연장하고 복원력을 강화하며 미래에 대한 신뢰성을 향상시키기 위해 외부 유지 관리 작업을 수행합니다. 운영. 자체 포함된 페이로드를 설치하는 데에도 사용할 수 있습니다.

RSGS의 두 팔 길이는 각각 약 2m로 성인 팔 길이의 약 2배입니다. 인간 스타일의 다섯 손가락 손 대신에 수행해야 하는 작업에 특화된 일련의 교체 가능한 도구가 장착되어 있습니다. 이러한 작업에는 붙어 있는 태양 전지판이나 안테나를 여기저기서 밀어 넣는 작업이 포함될 수 있습니다.

심지어 죽어가는 위성을 붙잡고 마치 견인 트럭처럼 일반 정지 궤도에서 300km 떨어진 묘지 궤도로 끌어당길 수도 있습니다. 이를 통해 위성 회사는 우주 자산의 수명을 "몇 년 더" 연장할 수 있다고 Parrish는 말했습니다.

"일반적으로 정지궤도 우주선에서 일어나는 일은 관측소 유지 연료가 고갈되는 것입니다."라고 그는 말했습니다. “이것은 위성이 미국이나 중동 또는 임무를 수행하는 모든 곳에 주둔할 수 있도록 위치를 유지하는 연료입니다. 추진제로 사용하려면 매년 일정량의 연료가 필요합니다. 결국 수명이 15~20년 정도 지나면 연료가 고갈됩니다. 그런 다음 다른 우주선이 정지 궤도의 해당 궤도 슬롯에 들어갈 수 있도록 다른 궤도로 이동하여 폐기해야 합니다.”

이러한 이유로 위성은 추가 연료를 보유하여 마지막 여행을 할 수 있습니다. 대신에 Parrish는 RSGS를 사용하여 기지 유지 연료를 마지막 한 방울까지 모두 사용한 후 작동하지 않는 위성을 최종 휴게소로 이동할 수 있다고 말했습니다.

우주의 도전

물론 이 중 어느 것도 간단하지 않습니다. Parrish는 최초의 RSGS 우주선을 제작하고 발사할 때 발생하는 몇 가지 과제에 대해 설명했습니다. 우선, 우주는 매우 열악한 환경입니다. 지구상의 더 위험한 지형과 비교해도 정지 궤도에는 수많은 새로운 과제가 있습니다.

“[당신은] 물을 끓일 수 있는 온도에서 물을 얼릴 수 있는 온도보다 훨씬 낮은 온도로 이동합니다.”라고 그는 말했습니다. “임무를 진행하는 동안 그런 일이 아주 많이 일어납니다. 냉동, 해동, 냉동, 해동, 냉동, 해동을 반복해서 상상해보십시오. 극한의 온도는 실험실 환경에서 겪게 되는 상황과 매우 다릅니다.”

대기 방사선으로 인한 손상 문제도 있지만, 공간이 진공이라는 것은 모터나 기어와 같은 부품을 윤활하는 전통적인 방법이 작동하지 않는다는 것을 의미합니다. 기존 로봇 팔에 사용되는 윤활유는 순식간에 증발해 버립니다.

그런 다음 RSGS 우주선을 궤도에서 조종하는 과제가 있습니다. 위성은 많은 것을 가지고 있지만, 위성이 아닌 한 가지는 특히 민첩하고 고속도로의 자동차처럼 빠르게 이동할 수 있다는 것입니다. 그러나 RSGS는 일반적인 위성이 아닙니다. Parrish는 “우리는 일반적인 우주선보다 훨씬 더 기동성을 높여주는 추가 추진기와 추가 연료를 운반합니다.”라고 설명했습니다.

로봇은 자율 기술과 인간이 프로그래밍한 단계별 지침을 결합하여 제어됩니다. 원격 조종을 사용하려는 계획은 지구 상공 37,000km 상공에서 지시를 보내는 데 시간이 지연되면서 어뢰로 실패했습니다.

Parrish는 “실제로 인간은 그 정도의 시간 지연으로 로봇을 원격 조종하는 데 큰 어려움을 겪는 것으로 나타났습니다.”라고 말했습니다. “무언가를 입력한 시점부터 로봇이 명령을 수행하기 위해 해당 방향으로 움직이는 것을 보는 시점까지 1/4초의 시간 지연을 처리할 수 있습니다. 2초 정도 지나면 로봇을 조이스틱으로 조종할 수 없게 됩니다.”

출시가 코앞으로 다가왔습니다

현재 팀은 다양한 그리퍼 도구 및 온보드 카메라와 같은 다른 프로젝트 구성 요소를 개발하는 것 외에도 로봇 팔을 만드는 작업에 열중하고 있습니다. 테스트는 내년 말이나 2022년 초에 진행될 예정이다. 그 후 2023년 로봇 정비사를 궤도에 진입시킬 계획이다. Parrish는 “어떤 사람들에게는 먼 이야기처럼 들릴 수도 있지만 프로젝트 관리자인 나에게는 곧 다가올 것입니다.”라고 말했습니다.

하지만 그것이 외로울 것이라고 기대하지 마십시오. 우리는 첫 번째 RSGS가 성공하면 수많은 추가 RSGS가 탄생할 것으로 기대하고 있다고 그는 말했습니다.

현재 궤도에 있는 위성이 부족하지 않고 가까운 미래에 더 많은 위성이 발사될 예정이므로 이는 작업 가능한 작업이 부족하지 않은 하나의 로봇이 될 가능성이 높습니다.

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