Letová skúška prototypu droida MIT undergrads. klikni na zväčšenie
Inžinieri MIT nedávno dodali na Medzinárodnú vesmírnu stanicu malý satelit. Je vybavený sadou poháňačov oxidu uhličitého, ktoré umožňujú manévrovanie vnútri stanice. V priebehu niekoľkých nasledujúcich rokov budú stanici dodané dva ďalšie SPHERES (synchronizované pozdržanie zapojenia, ktoré môžu zmeniť orientáciu experimentálnych satelitov), aby otestovali, ako môžu lietať vo formácii.
Pred šiestimi rokmi predstavil profesor inžinierstva MIT David Miller svojim študentom film Hviezdne vojny v prvý deň svojej triedy. Je tu scéna, ktorú Miller obzvlášť miluje. Je to scéna, kde sa Luke Skywalker šetrí plávajúcim bojovým droidom. Miller vstal a ukázal: „Chcem, aby si ma niektoré z nich postavil.“
Tak urobili. S podporou ministerstva obrany a NASA vytvorili vysokoškolskí študenti Miller päť pracovných droidov. A teraz je jedným z nich na palube Medzinárodnej vesmírnej stanice (ISS).
"Vyzerá to iba ako bojový droid," smeje sa Miller. Je to vlastne malý satelit - prvý z troch NASA plánuje poslať do ISS. Spoločne sa budú pohybovať po chodbách vesmírnej stanice a učia sa, ako lietať vo formácii.
Drobné satelity sú horúcou novinkou v oblasti vesmírneho prieskumu: Prečo namiesto spustenia jedného veľkého, ťažkého satelitu robiť prácu, prečo nezačať veľa malých? Môžu obiehať okolo Zeme v tandeme, z ktorých každý robí svoju malú časť celkovej misie. Ak slnečná erupcia zapíše jeden satelit - žiadny problém. Zvyšok môže uzavrieť rad a pokračovať ďalej. Znížili sa aj náklady na spustenie, pretože malé satelity dokážu zachytiť jazdu v rámci väčšieho užitočného zaťaženia a takmer zadarmo sa dostanú do vesmíru.
Ale je tu problém: Lietanie vo formácii je zložitejšie, ako to znie. Požiadajte skupinu ľudí, aby zoradili jeden súbor, a budú schopní to zistiť a urobiť pomerne ľahko. Ukázalo sa, že skupina obiehajúcich satelitov môže robiť to isté, je veľmi ťažké.
„Predpokladajme, že máte skupinu satelitov na obežnej dráhe,“ hovorí Miller, „a jeden alebo dvaja z nich stratia svoje miesto.“ Možno, že slnečné erupcie dočasne poškriabaniu ich nav-počítače, alebo vypaľovanie paliva nefungovalo podľa očakávania. Celý klaster sa ocitol mimo dosahu. Náprava problému si vyžaduje komplexný súbor trojrozmerných úprav koordinovaných medzi všetkými satelitmi - možno ich desiatkami alebo stovkami. „Musíme to rozdeliť na konkrétne pokyny, ktorým počítač dokáže porozumieť,“ hovorí Miller.
A to nás privádza späť k ISS:
Millerovou výzvou pre svoju vysokoškolskú inžiniersku triedu v roku 1999 bolo navrhnúť malého, zhruba sférického robota, ktorý by sa mohol vznášať na palube ISS a manévrovať pomocou stlačených plynových CO2. Projekt s názvom SPHERES (Synchronized Position Hold Engage Re-orient Experimental Satellite) by slúžil ako testovacie pracovisko na vyskúšanie experimentálneho softvéru na kontrolu zhlukov satelitov. Robotické sféry poskytujú všeobecnú platformu pozostávajúcu zo senzorov, pohonných jednotiek, komunikácií a mikroprocesora; vedci pracujúci na nových softvérových nápadoch môžu načítať svoj softvér do tejto platformy, aby zistili, ako dobre tieto nápady fungujú. Je to rýchly a relatívne lacný spôsob testovania nových teórií softvérového dizajnu.
Medzi možné aplikácie patrí návrat NASA na Mesiac (pozri víziu pre vesmírny prieskum). Jedným zo spôsobov, ako postaviť mesačnú loď, je zostaviť ju kus po kúsku na obežnú dráhu Zeme. „Softvér navrhnutý na riadenie malých satelitov by sa mohol rovnako dobre použiť na vzájomné manévrovanie kusov vesmírnej lode,“ hovorí Miller.
Prvá SPHERE dorazila na ISS v apríli zastrčená v zásobovacej rakete Progress. (Pamätajte, malé satelity robia dobrých stopárov.) Nakoniec sa k nej pripoja ďalšie dve SPHERES, jeden neskôr v tomto roku, keď sa raketoplán Discovery (STS-121) vráti na stanicu, a ďalší, ktorý sa prenesie na obežnú dráhu budúcou raketovou misiou.
Ako povedia astronauti tri SPHERY od seba? „Sú farebne odlíšené,“ vysvetľuje Miller. Ten na palube je teraz červený; druhá bude modrá a tretia žltá.
„Červený“ je už obsadený. „Prikázali sme napríklad vykonať rôzne manévre a slučky. A testovali sme schopnosť robota vyriešiť problémy. “ Astronauti sa pokúsili oklamať Red tým, že spôsobili, že sa jeden z jeho tryskov „držal“. Robot diagnostikoval poruchu, vypol pohonnú jednotku a vrátil sa do prevádzky.
"Nie je to zlé pre jedného malého droida," hovorí Miller. "Nemôžem sa dočkať, až uvidím, čo môžu traja z nich urobiť."
Pôvodný zdroj: NASA News Release
