Робот-строитель, созданный фирмой Caltech в рамках исследовательского проекта ASTRA (Autonomous In-Space Tensioned Reflector Assembly — «Автономная сборка натяжного отражателя в открытом космосе»), собрал ферму для антенны размером 1,4 м в поперечнике из деталей — композитных трубок, алюминиевых соединителей и отражающей пленки. Описание не звучит впечатляюще, но специалисты утверждают, что это первый случай, когда в такой работе удалось обойтись без выхода человека в космос.
Робот-монтажник впервые собрал конструкцию на орбите без участия человека
Робот-монтажник впервые в истории собрал ферму антенны в открытом космосе
Это первый случай, когда постройка сложного объекта на орбите прошла без выхода космонавтов в открытый космос в автономном режиме. Что и как строил робот ASTRA, и почему автоматизировать строительство в космосе оказалось так сложно, что прогресс наметился только в этом году?
Иллюстративное изображение. Фантазия художника на тему экспериментов со сборкой сложных объектов в космосе. Источник: Иллинойсский университет в Урбане-Шампейне.
Содержание
Снимок, сделанный роботом ASTRA.
Миссия роботов — мега-конструкции в невесомости
Автоматизированная сборка антенны имела цель больше демонстрационную, чем практическую. Достаточно сказать, что две другие аналогичные антенные секции были отправлены в космос в собранном виде: собрать все три за приемлемое время робот не смог бы.
В будущем, когда его научат работать быстрее, такие конструкции можно будет отправлять в космос в разобранном виде. Это позволит выводить на орбиту более мощные антенны, оптические системы и солнечные батареи, объяснил Эндрю Детор, менеджер программы DARPA «Новое орбитальное и лунное производство, материалы и массовое проектирование» (NOM4D).
Продолжение ниже
Видео
Продолжение
Фантазия на тему возможных будущих проектов, реализованных благодаря программе NOM4D.
Сейчас подобные системы приходится ограничивать в размере и повышать прочность, чтобы они поместились в головку ракеты-носителя и выдержали стартовое ускорение. Если это ограничение снять, то орбитальные конструкции можно делать более легкими и большеразмерными, способными лучше исполнять свои функции. Успех робота Caltech — это важный шаг к строительству масштабируемых конструкций в открытом космосе.
Программа ASTRA была инициирована и оплачивалась американским агентством новых технологий DARPA.
Кроме того, применение роботов позволит уменьшить время, которое космонавты проводят в открытом космосе. Человек — существо хрупкое, и даже тренированным космонавтам вредно долго оставаться под действием космической радиации.
Космонавт, удерживаемый манипулятором роботизированного комплекса Canadarm 2.
Один рабочий и десять контролеров
История ASTRA придает новый смысл этой грустной шутке, родившейся в СССР.
Хотя робот трудился в автономном режиме и смог заменить 1-2 космонавтов, на самом деле им управляла с земли целая команда. Центр управления располагал очень узким временным окном для обмена данными с роботом и передачи инструкций — около 15 минут в сутки. Инженеры изучали присланные им фотографии и обкатывали новый набор команд на моделях в лаборатории, чтобы он мог продолжать работу.
Робот Canadarm 2 захватывает космический корабль Cygnus 7.
Робостроители космоса
Успех ASTRA в том, что робот впервые справился без человеческих рук (хотя и с человеческими мозгами).
Тем не менее, это не первый монтажник-автомат на орбите. Робототехнический комплекс Canadarm2 работает на Международной космической станции с 2001 года, начиная с участия в ее сборке из модулей.
Программа Archinaut One внесла вклад в развитие технологий производства объектов на орбите из присланных с Земли материалов.
Затем в 2014 году автоматический 3D-принтер на МКС сделал для самого себя запасную часть, доказав реализуемость еще одной важной задачи — производства деталей из материалов в условиях космоса. В 2023 году NASA проводило работы по проекту Archinaut One, известному также как OSAM-2, исследуя возможности аддитивного производства и монтажа сделанных деталей в открытом космосе.
Загружаем