Letová zkouška prototypu droida MIT undergrads. Klikni pro zvětšení
Inženýři MIT nedávno dodali Mezinárodní kosmické stanici malý satelit. Je vybaven sadou pohonných jednotek oxidu uhličitého, které umožňují manévrování uvnitř stanice. Během několika příštích let budou na stanici dodány dva další SPHERES (Synchronized Position Hold Engage Re-orient Experimental Satellites), aby se otestovalo, jak mohou létat ve formaci.
Před šesti lety představil profesor inženýrství MIT David Miller svým studentům první den ve třídě film Star Wars. Je tu scéna, kterou Miller obzvláště miluje, a ta, kde Luke Skywalker šetří plovoucí bitevní droid. Miller vstal a ukázal: „Chci, abys mi některé z nich postavil.“
Takže ano. S podporou ministerstva obrany a NASA vybudovali Millerovi vysokoškoláci pět pracovních droidů. A nyní je jedním z nich na palubě Mezinárodní vesmírné stanice (ISS).
"Vypadá to jen jako bojový droid," směje se Miller. Je to vlastně malý satelit - první ze tří NASA plánuje poslat do ISS. Společně budou procházet chodbami vesmírné stanice a učit se, jak létat ve formaci.
Drobné satelity jsou horkým novým nápadem ve zkoumání vesmíru: Proč místo vypuštění jednoho velkého, těžkého satelitu dělat práci, proč nespustit spoustu malých? Mohou obíhat kolem Země v tandemu, z nichž každý dělá svou vlastní malou část celkové mise. Pokud sluneční erupce zapíše jeden satelit - žádný problém. Zbytek může uzavřít řady a pokračovat. Rovněž se sníží náklady na spuštění, protože malé satelity mohou zachytit jízdu uvnitř větších užitečných nákladů a dostat se do prostoru téměř zdarma.
Ale je tu problém: Létání ve formaci je složitější, než to zní. Požádejte dav lidí, aby uspořádali jeden soubor, a oni to dokážou přijít a udělat to poměrně snadno. Ukázalo se, že dostat skupinu oběžných družic k tomu samému je nesmírně těžké.
"Předpokládejme, že máte na oběžné dráze shluk satelitů," říká Miller, "a jeden nebo dva z nich ztratí své místo." Možná sluneční sluneční erupce dočasně vyšplhá na jejich nav-počítače, nebo vypálení rakety nefungovalo podle očekávání. Celý klastr se ocitl mimo ránu. Náprava problému vyžaduje komplexní sadu trojrozměrných úprav, koordinovaných mezi všemi satelity - možná desítky či stovky z nich. "Musíme to rozdělit na podrobné pokyny, kterým počítač dokáže porozumět," říká Miller.
A to nás zavede zpět do ISS:
Millerovou výzvou pro jeho vysokoškolskou inženýrskou třídu v roce 1999 bylo navrhnout malého, zhruba sférického robota, který by mohl plavat na palubě ISS a manévrovat pomocí stlačených CO2 trysek. Projekt, nazvaný SPHERES (Synchronized Position Hold Engage Re-orient Experimental Satellite), by sloužil jako testovací místo pro vyzkoušení experimentálního softwaru pro ovládání klastrů satelitů. Robotické koule poskytují obecnou platformu skládající se ze senzorů, pohonných jednotek, komunikací a mikroprocesoru; Vědci pracující na nových softwarových nápadech mohou načíst svůj software do této platformy, aby viděli, jak dobře tyto nápady fungují. Je to rychlý a relativně levný způsob, jak testovat nové teorie softwarového designu.
Možné aplikace zahrnují návrat NASA na Měsíc (viz Vize pro průzkum vesmíru). Jedním ze způsobů, jak postavit měsíční loď, je sestavit ji kus po kousku na oběžné dráze Země. „Software určený k ovládání malých satelitů by mohl být stejně dobře použit k vzájemnému manévrování kusů kosmické lodi,“ říká Miller.
První SPHERE dorazila na ISS v dubnu zastrčená uvnitř zásobovací rakety Progress. (Pamatujte, malé satelity dělají dobré stopařky.) Nakonec se k němu připojí další dva SPHERES, jeden později v tomto roce, když se raketoplán Discovery (STS-121) vrátí na stanici, a další nesený na oběžné dráze budoucí raketoplánovou misí.
Jak budou astronauti rozeznat tři SPHERY od sebe? "Jsou barevně označeny," vysvětluje Miller. Ten na palubě je nyní červený; druhá bude modrá a třetí žlutá.
„Červený“ je již zaneprázdněn. "Přikázali jsme tomu například různé manévry a smyčky." A testovali jsme schopnost robota řešit problémy. “ Astronauti se pokusili podvádět Red tím, že přiměli jednoho ze svých střelců, aby se „drželi“. Robot diagnostikoval poruchu, vypnul pohon a vrátil se k udržování stanice.
"To není špatné pro jednoho malého droida," říká Miller. "Nemůžu se dočkat, až uvidím, co tři z nich dokážou."
Původní zdroj: NASA News Release
