Dizajni i ri i robotëve mund të revolucionarizojë mënyrën se si i ndërtojmë gjërat në hapësirë

Studiuesit kanë krijuar një robot ecjeje të avancuar që mund të revolucionarizojë projektet e mëdha të ndërtimit të hapësirës. Ata testuan fizibilitetin e robotit për montimin në hapësirë të një teleskopi hapësinor me hapje të madhe 25 m. Gjetjet e tyre u publikuan së fundmi në revistën Frontiers in Robotics and AI. Për më tepër, një version i zvogëluar i robotit ka treguar potencial për aplikime ndërtimi në shkallë të gjerë në Tokë.

Mirëmbajtja dhe mirëmbajtja e strukturave masive janë veçanërisht të rëndësishme në hapësirë, ku rrethanat janë të vështira dhe teknologjia njerëzore ka një jetë të kufizuar. Robotika, sistemet autonome dhe aktivitetet jashtë automjeteve janë dëshmuar të gjitha të dobishme për misionet e servisimit dhe mirëmbajtjes dhe kanë ndihmuar komunitetin hapësinor në kryerjen e kërkimeve novatore mbi një sërë misionesh hapësinore. Përparimet e robotikës dhe sistemeve autonome ofrojnë një gamë të gjerë shërbimesh në hapësirë. Kjo përfshin, por nuk kufizohet në, prodhimin, montimin, mirëmbajtjen, astronominë, vëzhgimin e tokës dhe heqjen e mbeturinave.

Për shkak të shumë rreziqeve të përfshira, mbështetja vetëm tek ndërtuesit njerëzorë është e pamjaftueshme dhe teknologjitë aktuale janë të vjetruara.

“Ne duhet të prezantojmë teknologji të qëndrueshme, futuriste për të mbështetur ekosistemin orbital aktual dhe në rritje,” shpjegoi autori përkatës Manu Nair, Ph.D. kandidat në Universitetin e Linkolnit.

“Ndërsa shkalla e misioneve hapësinore rritet, ka nevojë për infrastruktura më të gjera në orbitë. Misionet e Asamblesë në hapësirë do të kishin një nga përgjegjësitë kryesore në përmbushjen e kërkesës në rritje.”

Nair dhe kolegët e tij prezantuan në punimin e tyre një sistem të ri robotik ecjeje të shkathët që mund të përdoret për misionet e montimit në orbitë. Si një rast përdorimi, studiuesit testuan robotin për montimin e një teleskopi hapësinor me hapje të madhe 25 m (LAST).

Që nga lëshimi i teleskopit hapësinor Hubble dhe pasardhësi i tij, teleskopi hapësinor James Webb, komuniteti hapësinor ka lëvizur vazhdimisht drejt vendosjes së teleskopëve gjithnjë e më të mëdhenj me hapje më të mëdha (diametri i rajonit të mbledhjes së dritës).

Montimi i teleskopëve të tillë, të tillë si një teleskop 25 m FUNDIT, në Tokë nuk është i mundur me mjetet tona lëshuese aktuale për shkak të madhësisë së tyre të kufizuar. Kjo është arsyeja pse teleskopët më të mëdhenj në mënyrë ideale duhet të montohen në hapësirë (ose në orbitë).

“Perspektiva e vënies në orbitë të një LAST ka nxitur interesat shkencore dhe tregtare në astronominë e hapësirës së thellë dhe vëzhgimin e Tokës,” tha Nair.

Për të mbledhur një teleskop të asaj përmasash në hapësirë, na duhen mjetet e duhura: “Megjithëse kandidatët robotikë konvencionalë që ecin në hapësirë janë të shkathët, ata janë të kufizuar në manovrim. Prandaj, është e rëndësishme që dizajnet e ardhshme të robotëve që ecin në orbitë të përfshijnë veçori të lëvizshmërisë për të ofruar akses në një hapësirë shumë më të madhe pune pa kompromentuar shkathtësinë.

Studiuesit propozuan një robot ecjeje plotësisht të shkathët me shtatë shkallë lirie (një sistem robotik me gjymtyrë që mund të lëvizë përgjatë një sipërfaqeje në vende të ndryshme për të kryer detyra me shtatë shkallë të aftësive të lëvizjes), ose, me pak fjalë, një E-Walker.

Ata kryen një ushtrim të thelluar inxhinierik të projektimit për të testuar robotin për aftësitë e tij për të mbledhur në mënyrë efikase një LAST 25 m në orbitë. Roboti u krahasua me Canadarm2 ekzistues dhe Krahun Robotik Evropian në Stacionin Ndërkombëtar të Hapësirës. Për më tepër, u zhvillua një prototip i zvogëluar për testimin analog të Tokës dhe u krye një tjetër ushtrim inxhinierik i projektimit.

“Analiza jonë tregon se dizajni inovativ i propozuar E-Walker provon të jetë i gjithanshëm dhe një kandidat ideal për misionet e ardhshme në orbitë. E-Walker do të jetë në gjendje të zgjasë ciklin jetësor të një misioni duke kryer misione rutinë të mirëmbajtjes dhe shërbimit pas montimit, në hapësirë”, shpjegoi Nair.

“Analiza e prototipit të zvogëluar e identifikon atë të jetë gjithashtu një kandidat ideal për servisimin, mirëmbajtjen dhe operacionet e montimit në Tokë, siç është kryerja e kontrolleve të rregullta të mirëmbajtjes në turbinat e erës.”

Megjithatë mbetet shumë për t’u eksploruar. Hulumtimi ishte i kufizuar në analizën inxhinierike të projektimit të një modeli në shkallë të plotë dhe prototip të E-Walker. Nair shpjegoi: “Puna e prototipit të E-Walker tani është në progres në Universitetin e Lincoln; prandaj, verifikimi eksperimental dhe vërtetimi do të publikohen veçmas.”