DARPA, Агентство передових оборонних дослідницьких проектів, яке відповідає за розробку новітніх технологій для армії США, будує новий високотехнологічний космічний корабель — і він озброєний. В епоху космічних сил і зростаючі загрози, такі як супутники-мисливці-вбивці, це може здатися не надто дивним. Але ви неправильно розумієте. Новий космічний корабель DARPA, який наразі «в самому розпалі», коли мова йде про розробку озброєний. Як і у нього є руки. Як ті, якими ви хапаєте речі.
Зміст
- Біда з супутниками
- Частково робот різноробочий, частково евакуатор
- Виклики космосу
- Запуск не за горами
Озброєні роботи не є чимось новим. Механічні руки роботів набувають все більшого поширення на Землі. Руки роботів звикли провести складну операцію і фліп бургери. Приєднані до підводних дослідницьких апаратів, їх використовували для дослідження затонулих кораблів. Вони звикли відкриті двері, знешкоджувати бомби, і виведення з експлуатації атомних електростанцій. Вони досить біса універсальні. Але простір — це зовсім інша справа.
Рекомендовані відео
Біда з супутниками
Щоб зрозуміти проблему, уявіть такий сценарій: ви купуєте суперкар. Він має всю можливу сучасну розкіш, починаючи з використання преміальних матеріалів, таких як титан і вуглець армовані волокном епоксидні композити до свого двигуна найвищого класу, який муркоче, як найбільше у світі дороге кошеня. Тільки тут є заковика. Незважаючи на те, що автомобіль був створений на довгий термін, після того, як ви вигнали його з торгової партії, ви більше не маєте права ремонтувати чи навіть возитися з ним. нічого Нада. Zip. Його неможливо навіть відвезти на заправку, коли його потрібно заправити. Божевільний, правда? Навіть найбільш екстравагантні спортивні зірки, репери чи міжнародні торговці зброєю, ймовірно, двічі подумають про цю «угоду».
Пов'язані
- Встановлено новий космічний рекорд для екіпажу на навколоземній орбіті
- SpaceX розгортає першу партію більш потужних супутників Starlink
- Ілон Маск каже, що SpaceX дивиться на березень першого орбітального випробування ракети Starship
Це цілком аналогічно ситуації, в якій ми перебуваємо з деякими сьогоднішніми супутниками. І з цінами, які можуть перевищувати мільярд доларів, сучасні супутники найвищого рівня роблять Bugatti та McLaren схожими на дрібну монету.
«Так, як ми зараз керуємо космічними кораблями, їх запускають, і вони [потім] фактично самі по собі до кінця свого життя», — Джо Перріш, програмний менеджер DARPA. Роботизоване обслуговування геосинхронних супутників (RSGS), повідомляє Digital Trends. «Якщо щось піде не так, або якщо у них закінчиться паливо чи інші витратні матеріали, немає іншого способу піти й покращити ці космічні апарати — або шляхом ремонту чи поповнення або шляхом розміщення нових можливостей… можливо, це може відбутися через 20 років, коли технології на них уже не є найкращими доступний».
Ось тут і вступає в дію рішення DARPA. «Завдяки RSGS у нас є космічний корабель, який виглядає схожим на комерційний супутник, але має на ньому дві руки робота», — сказав Перріш. «І ці руки робота мають взаємозамінні інструменти, які дозволяють виконувати різноманітні операції, включаючи захоплення того, що ми називаємо космічним кораблем клієнта [і виконання завдань з ремонту]».
Частково робот різноробочий, частково евакуатор
Якщо все піде за планом, це означатиме, що вперше в історії стане можливим виконувати завдання «спритного маніпулювання», щоб допомогти зафіксувати супутники на геосинхронній орбіті. Космічний корабель RSGS буде висіти на орбіті, поки його не запустять. Потім він переміститься до «клієнтського космічного корабля», про який йде мова, закріпиться на ньому автономно за допомогою ШІ машинного бачення, а потім вирушить проведення зовнішніх робіт з технічного обслуговування, щоб продовжити термін служби супутника, підвищити стійкість і надійність у майбутньому операції. Його навіть можна використовувати для встановлення автономних корисних навантажень.
Дві руки RSGS мають довжину приблизно 2 метри, що приблизно вдвічі перевищує довжину руки дорослої людини. Замість руки з п’ятьма пальцями, як у людини, він оснащений серією змінних інструментів, які спеціалізуються на будь-якому завданні, яке він повинен виконувати. Ці завдання можуть передбачати підштовхування застряглої сонячної батареї чи антени туди чи туди.
Він міг навіть зачепити супутники, що вмирають, і витягнути їх, як «своєрідний евакуатор», на цвинтарну орбіту на 300 кілометрів вище звичайної геостаціонарної орбіти. Це може дозволити супутниковим компаніям продовжити термін служби своїх космічних активів «ще на кілька років», сказав Перріш.
«Уявіть собі заморожування, розморожування, заморожування, розморожування, заморожування, розморожування знову і знову».
«Зазвичай із геостаціонарними космічними кораблями закінчується так зване паливо для підтримки станцій», — сказав він. «Це паливо, яке утримує їх на позиції, щоб супутник, розміщений над Сполученими Штатами, Близькому Сходом або будь-де, де він виконує свою роботу, залишався там. Це вимагає певної кількості палива щороку, яке буде використовуватися як паливо. Згодом у них закінчується паливо, зазвичай через 15-20 років. Потім їх потрібно позбутися, перемістивши на іншу орбіту, відійшовши від шляху, щоб інший космічний корабель міг увійти в цю орбітальну щілину на геосинхронній орбіті».
З цієї причини супутники зберігають додаткову частину палива, що дозволяє їм здійснити цю останню подорож. Замість цього Перріш сказав, що RSGS можна використовувати для транспортування недіючих супутників до місця їхнього останнього спочинку після того, як вони витратять до останньої краплі палива для підтримки станцій.
Виклики космосу
Звичайно, нічого з цього не є однозначним. Перріш пояснив деякі труднощі, пов’язані зі створенням і запуском першого космічного корабля RSGS. З одного боку, космос — це біса непривітне середовище. Навіть порівняно з деякими з більш небезпечних рельєфів на Землі, геостаціонарна орбіта пов’язана з низкою нових проблем.
«[Ви] переходите від температури, при якій вода закипає, до значно нижче температури, при якій вода замерзає», — сказав він. «Це трапляється багато-багато разів протягом місії. Уявіть собі заморожування, розморожування, заморожування, розморожування, заморожування, розморожування знову і знову. Екстремальні температури дуже відрізняються від тих, які ви зустрінете в лабораторних умовах».
Існує також проблема шкоди від атмосферної радіації, тоді як космічний вакуум означає, що традиційні методи змащування компонентів, таких як двигуни та редуктори, просто не працюватимуть. Будь-які мастильні матеріали, які використовуються на звичайних роботах, миттєво википають.
«На практиці виявилося, що люди відчувають великі труднощі з дистанційним керуванням роботами з такою затримкою».
Крім того, є завдання маневрувати космічним кораблем RSGS на орбіті. Супутники — це багато речей, але одна річ, яку вони не мають, — це особливо спритні й здатні мчати, як автомобілі на автостраді. Однак RSGS не є звичайним супутником. «У нас є додаткові рушії та додаткове паливо, що робить нас набагато маневренішими, ніж звичайний космічний корабель», — пояснив Перріш.
Управління роботом здійснюється за допомогою поєднання автономної технології та покрокових інструкцій, запрограмованих людиною. Плани щодо використання дистанційного керування були зірвані через затримку надсилання інструкцій на висоті 37 000 кілометрів над Землею.
«На практиці виявилося, що люди відчувають великі труднощі з дистанційним керуванням роботами з такою затримкою», — сказав Перріш. «Вони можуть впоратися із затримкою в чверть секунди від моменту, коли вони щось вводять, до моменту, коли вони бачать, як робот рухається в цьому напрямку для виконання команди. Через дві секунди ми не можемо керувати роботом джойстиком».
Запуск не за горами
Наразі команда наполегливо працює над створенням рук робота, а також над розробкою інших компонентів проекту, таких як різні інструменти для захоплення та бортові камери. Тестування планують провести наприкінці наступного або на початку 2022 року. Після цього робота-механіка планується запустити на орбіту в 2023 році. «Для когось це може здатися далеким, але для мене як керівника проекту це вже не за горами», — сказав Перріш.
Концептуальне відео роботизованого обслуговування геосинхронних супутників (RSGS).
Однак не очікуйте, що воно залишиться самотнім. Ми сподіваємося, що якщо перший RSGS буде успішним, це породить численні додаткові, сказав він.
У зв’язку з тим, що зараз на орбіті немає дефіциту супутників і ще багато чого буде запущено найближчим часом, це, швидше за все, один робот, у якого не бракує роботи.
Рекомендації редакції
- Цей дивовижний робот, що змінює форму, одного разу може відправитися на Марс
- Такі супутники, як Starlink від SpaceX, заважають спостереженням Hubble
- Супутник NASA Lunar Flashlight не вийде на заплановану орбіту
- Великий супутник NASA падає на Землю після десятиліть перебування на орбіті
- Подивіться, як ракета SpaceX летить на орбіту та назад за 90 секунд
