DARPA, Yörüngedeki Uyduları Sabitlemek İçin Robotik Uzay Mekaniği İnşa Ediyor

ABD ordusu için yeni teknolojilerin geliştirilmesinden sorumlu olan Savunma İleri Araştırma Projeleri Ajansı DARPA, yeni bir yüksek teknolojili uzay aracı inşa ediyor ve silahlı. Uzay Kuvvetleri çağında ve Avcı-katil uyduları gibi gelişen tehditlerBu pek de şaşırtıcı gelmeyebilir. Ama yanlış anlıyorsun. DARPA'nın şu anda geliştirme aşamasında olan yeni uzay aracı, silahlı. Olduğu gibi kolları var. Bir şeyleri kapmak için kullandıklarınız gibi.

Silahlı robotlar yeni değil. Mekanik robot kolları Dünya'da giderek yaygınlaşıyor. Robot kollar kullanıldı karmaşık ameliyatı gerçekleştirmek Ve hamburger çevir. Denizaltı keşif araçlarına bağlanarak batık enkazları araştırmak için kullanıldılar. Alıştılar kapıları aç, bombaları etkisiz hale getirmek, Ve nükleer santrallerin hizmet dışı bırakılması. Oldukça çok yönlüler. Ancak uzay tamamen başka bir konudur.

Uydularla ilgili sorun

Sorunu anlamak için şu senaryoyu hayal edin: Bir süper araba satın alıyorsunuz. Titanyum ve karbon gibi birinci sınıf malzemelerin kullanımından itibaren mümkün olan her türlü modern lükse sahiptir. Dünyanın en iyi motoru gibi mırıldanan, sınıfının en iyisi motoruna fiber takviyeli epoksi kompozitler eklendi pahalı kedi yavrusu. Sadece bir sorun var. Araba uzun süre dayanacak şekilde üretilmiş olsa da, onu satış alanından çıkardıktan sonra artık tamir etmenize, hatta tamir etmenize bile izin verilmiyor. Hiç bir şey. Nada. Zip. Yakıt ikmali yapılması gerektiğinde onu benzin istasyonuna götürmek bile mümkün değil. Çılgın, değil mi? En müsrif spor yıldızları, rapçiler veya uluslararası silah satıcıları bile muhtemelen bu "anlaşma" hakkında iki kez düşünecektir.

Bu, günümüzün bazı uydularında içinde bulunduğumuz duruma tamamen benziyor. Ve bir milyar doları aşabilen fiyat etiketleriyle günümüzün en üst düzey uyduları, Bugattis ve McLarens'ı büyük bir değişime benzetiyor.

DARPA'nın program yöneticisi Joe Parrish, "Uzay aracını şu anki çalıştırma şeklimizde, fırlatılıyorlar ve hayatlarının geri kalanında esasen kendi başlarına kalıyorlar" dedi. Jeosenkron Uyduların Robotik Servisi (RSGS) programı Digital Trends'e anlattı. "Bir şeyler ters giderse ya da yakıtları ya da başka bir sarf malzemesi biterse, bu uzay aracını iyileştirmenin başka bir yolu yok; onarım veya yenileme veya yeni yetenekler yerleştirerek… belki de 20 yıl sonra, üzerlerindeki teknolojilerin artık en iyileri olmadığı durumlarda mevcut."

DARPA'nın çözümü tam da bu noktada devreye giriyor. Parrish, "RSGS ile ticari bir uyduya benzeyen ancak üzerinde iki robot kolu bulunan bir uzay aracımız var" dedi. "Ve bu robot kollarında, müşteri uzay aracı dediğimiz şeyi kavramak [ve onarım görevlerini gerçekleştirmek] de dahil olmak üzere çeşitli farklı işlemlere olanak tanıyan değiştirilebilir araçlar var."

Kısmen robot tamirci, kısmen çekici

Her şey planlandığı gibi giderse, bu, tarihte ilk kez, uyduları jeosenkronize yörüngede sabitlemeye yardımcı olacak "becerikli manipülasyon" görevlerini gerçekleştirmenin mümkün olacağı anlamına gelecek. RSGS uzay aracı, harekete geçinceye kadar yörüngede kalacak. Daha sonra söz konusu "istemci uzay aracına" gidecek, makine görüşü yapay zekasını kullanarak otonom bir şekilde ona bağlanacak ve ardından yola çıkacak. uydunun ömrünü uzatmak, dayanıklılığını artırmak ve geleceğe yönelik güvenilirliği artırmak için harici bakım çalışmaları yürütmek operasyonlar. Bağımsız yüklerin kurulumu için bile kullanılabilir.

RSGS'nin iki kolunun her biri yaklaşık 2 metre uzunluğundadır; bu da yetişkin bir insan kolunun yaklaşık iki katı uzunluktadır. Beş parmaklı, insan tarzı bir el yerine, yapması gereken görev için özel olarak tasarlanmış bir dizi değiştirilebilir aletle donatılmıştır. Bu görevler, sıkışmış bir güneş enerjisi dizisini veya anteni oraya buraya dürtmeyi içerebilir.

Hatta ölmekte olan uyduları bile kavrayabilir ve onları bir çeşit çekici gibi normal sabit yörüngenin 300 kilometre yukarısındaki mezarlık yörüngesine çekebilir. Parrish, bunun uydu şirketlerinin uzay varlıklarının ömrünü "birkaç yıl daha" uzatmasına olanak sağlayabileceğini söyledi.

"Genellikle durağan uzay araçlarının başına gelen şey, istasyonda kalma yakıtı olarak adlandırılan yakıtın bitmesidir" dedi. “Bu, onları yerinde tutan yakıttır, böylece Amerika Birleşik Devletleri veya Orta Doğu'ya ya da işini yapan her yere konuşlanmış bir uydu orada kalır. Bu, her yıl belirli bir miktarda yakıtın itici gaz olarak kullanılmasını gerektirir. Sonunda, genellikle ömürlerinin 15 ila 20 yıl kala yakıtları biter. Daha sonra farklı bir yörüngeye geçerek, başka bir uzay aracının jeosenkron yörüngedeki yörünge yuvasına girebilmesi için yoldan çekilerek imha edilmeleri gerekiyor.

Bu nedenle uydular fazladan bir miktar yakıt bulundurur ve bu son yolculuğu yapmalarına olanak tanır. Bunun yerine Parrish, RSGS'nin, kullanılmayan uyduları, istasyon yakıtının son damlasına kadar tükettikten sonra son dinlenme yerlerine taşımak için kullanılabileceğini söyledi.

Uzayın zorlukları

Bunların hiçbiri elbette basit değil. Parrish, ilk RSGS uzay aracının inşası ve fırlatılmasıyla ilgili bazı zorlukları açıkladı. Öncelikle uzay oldukça yaşanmaz bir ortamdır. Dünya üzerindeki bazı daha tehlikeli arazilerle karşılaştırıldığında bile, sabit yörünge bir takım yeni zorluklarla birlikte gelir.

"[Siz] suyu kaynatacak bir sıcaklıktan, suyu donduracak bir sıcaklığın çok altına iniyorsunuz" dedi. “Bu, bir görev boyunca pek çok kez olur. Tekrar tekrar donduğunuzu, çözüldüğünüzü, donduğunuzu, çözüldüğünüzü, donduğunuzu, çözüldüğünüzü hayal edin. Aşırı sıcaklıklar laboratuvar ortamında karşılaşacağınızdan çok farklı.”

Ayrıca atmosferik radyasyondan kaynaklanan hasar sorunu da var; uzay boşluğu, motorlar ve dişliler gibi bileşenleri yağlamanın geleneksel yöntemlerinin işe yaramayacağı anlamına geliyor. Geleneksel robot kollarında kullanılan yağlayıcılar anında kaynayıp gider.

Bir de RSGS uzay aracını yörüngede manevra yapmanın zorluğu var. Uydular pek çok şeydir, ancak olmadıkları şeylerden biri özellikle çevik olmaları ve otoyoldaki arabalar gibi hızla hareket edebilmeleridir. Ancak RSGS sıradan bir uydu değildir. Parrish, "Bizi tipik bir uzay aracından çok daha manevra kabiliyetine sahip kılan ek iticiler ve ek yakıt taşıyoruz" diye açıkladı.

Robot, otonom teknoloji ve adım adım insan tarafından programlanan talimatların bir kombinasyonu kullanılarak kontrol ediliyor. Uzaktan kumandayı kullanma planları, talimatların Dünya'nın 37.000 kilometre yukarısına gönderilmesindeki gecikme nedeniyle sekteye uğradı.

Parrish, "Pratikte, insanların bu kadar zaman gecikmesiyle uzaktan çalışan robotları çalıştırmada büyük zorluk yaşadığı ortaya çıktı" dedi. "Bir şey girdikleri andan, robotun komutu gerçekleştirmek için o yönde hareket ettiğini gördükleri ana kadar çeyrek saniyelik bir gecikmeyi kaldırabilirler. İki saniye bizi robotun joystick'ini kullanmaktan alıkoyuyor."

Lansman çok yakında

Şu anda ekip, çeşitli kavrama araçları ve yerleşik kameralar gibi diğer proje bileşenlerini geliştirmenin yanı sıra robot kollarını oluşturmak için de yoğun bir şekilde çalışıyor. Testlerin gelecek yılın sonlarında veya 2022'nin başlarında yapılması planlanıyor. Bundan sonra ise robot mekaniğinin 2023 yılında yörüngeye fırlatılması planlanıyor. Parrish, "Bu bazılarına çok uzak gelebilir ama proje yöneticisi olarak benim için çok yakında" dedi.

Yine de yalnız kalmasını beklemeyin. İlk RSGS başarılı olursa bunun çok sayıda yeni RSGS oluşturacağını umuyoruz, dedi.

Şu anda yörüngede uydu sıkıntısı yaşanmaması ve yakın gelecekte fırlatılacak çok daha fazla uydu olması nedeniyle, bu robotun iş sıkıntısı olmayan bir robot olması muhtemel.

Editörlerin Önerileri

• Bu olağanüstü şekil değiştiren robot bir gün Mars'a gidebilir
• SpaceX'in Starlink gibi uyduları Hubble gözlemlerini bozuyor
• NASA'nın Lunar Flashlight uydusu planlanan yörüngesine ulaşamayacak
• Büyük NASA uydusu onlarca yıl yörüngede kaldıktan sonra Dünya'ya geri düştü
• SpaceX roketinin 90 saniye içinde yörüngeye gidişini ve dönüşünü izleyin