Test letenja prototipa droida s strani MIT undergrads. Kliknite za povečavo
Inženirji MIT so pred kratkim oddali majhen satelit na Mednarodno vesoljsko postajo. Opremljen je z nizom potisnikov ogljikovega dioksida, ki mu omogočajo manevriranje znotraj postaje. V naslednjih nekaj letih bosta na postajo dostavljena dva dodatna SPHERES (Synchronized Position Hold Engage Re-orient Experimental Satellites), da preizkusita, kako lahko letita v formacijo.
Pred šestimi leti je profesor inženirja MIT David Miller svojim študentom na prvi dan pouka prikazal film Vojne zvezd. Obstaja prizor, ki mu je Miller še posebej všeč, tisti, na katerem se Luke Skywalker spari s plavajočim bojnim droidom. Miller je vstal in pokazal: "Želim, da mi sestavite nekaj teh."
Tako so tudi storili. Millerjevi študenti so s podporo ministrstva za obrambo in NASA zgradili pet delovnih droidov. In zdaj je eden od njih na krovu Mednarodne vesoljske postaje (ISS).
"Izgleda samo kot bojni droid," se smeji Miller. To je pravzaprav majhen satelit - prvi od treh Nasinih načrtov pošlje na ISS. Skupaj bodo hodili po hodnikih vesoljske postaje in se učili letenja v formaciji.
Drobni sateliti so vroča nova ideja pri raziskovanju vesolja: zakaj ne bi lansirali enega velikega, težkega satelita, da opravi delo, zakaj ne bi lansirali veliko majhnih? Zemljo lahko krožijo v tandemu, vsak pa ima svoj majhen del celotne misije. Če sončni žarki zapustijo en satelit - ni problema. Ostali lahko zaprejo vrste in nadaljujejo. Znižajo se tudi stroški izstrelitve, saj se z majhnimi sateliti lahko pripeljete med večje obremenitve, tako da pridete v vesolje skoraj brezplačno.
Vendar obstaja težava: Letenje v formaciji je zahtevnejše, kot se sliši. Prosite množico ljudi, naj postavijo eno datoteko in oni bodo znali to razbrati in narediti precej enostavno. Pokazati je, da je skupina satelitov v orbiti, ki storijo isto, izjemno težko.
"Recimo, da imate v orbiti gručo satelitov," pravi Miller, "in eden ali dva od njih izgubljata svoje mesto." Mogoče se sončni blisk začasno loti njihovih navigacijskih računalnikov ali pa sprožitev potiska ni delovala po pričakovanjih. Cela grozd se znajde zunaj kake. Za odpravljanje težave je potreben kompleksen nabor tridimenzionalnih prilagoditev, usklajenih med vsemi sateliti - morda na desetine ali stotine. "To moramo razčleniti v podrobna, konkretna navodila, ki jih računalnik lahko razume," pravi Miller.
In to nas vrne na ISS:
Millerjev izziv za dodiplomski inženirski razred iz leta 1999 je bil zasnovati majhen, približno sferičen robot, ki bi lahko plaval na krovu ISS in manevriral s pomočjo stisnjenih potisnikov CO2. Projekt, imenovan SPHERES (Synchronized Position Hold Engage Re-orient Experimental Satellite), bi služil kot preizkusno ploščico za preizkus eksperimentalne programske opreme za nadzor skupin satelitov. Robotske krogle zagotavljajo splošno platformo, sestavljeno iz senzorjev, potisnikov, komunikacij in mikroprocesorja; znanstveniki, ki delajo na novih idejah programske opreme, lahko na to platformo naložijo svojo programsko opremo, da bi videli, kako dobro te ideje delujejo. Hiter in razmeroma poceni način preizkušanja novih teorij o oblikovanju programske opreme.
Možne aplikacije vključujejo NASA-ino vrnitev na Luno (glej Vizijo za raziskovanje vesolja). Eden od načinov za gradnjo lune je, da jo sestavite delno po Zemljini orbiti. "Programska oprema, namenjena nadzoru majhnih satelitov, bi se prav tako lahko uporabljala za manevriranje kosov vesoljske ladje," pravi Miller.
Prvi SPHERE je na ISS prispel aprila, nameščenega znotraj dobavne rakete Progress. (Ne pozabite, drobni sateliti so dobri avtomobilisti.) Sčasoma se mu bosta pridružila še dva SPHERES-a, enega letošnjega, ko se vesoljski shuttle Discovery (STS-121) vrne na postajo in drugega, ki ga bo v orbito prepeljala prihodnja misija šatla.
Kako bodo astronavti povedali na tri sfere? "Barvno so označeni," razlaga Millerjeva. Tisti, ki je na krovu, je rdeč; druga bo modra, tretja pa rumena.
"Rdeči" je že zaseden. "Na primer, ukazali smo si, da izvaja različne manevrske zanke in zavoje. In preizkusili smo sposobnost robota za reševanje težav. " Astronavti so poskušali izigrati Rdečega tako, da so enega od njegovih potisnikov prilepili "naprej". Robot je diagnosticiral napako, izklopil potiska in se vrnil na vzdrževanje postaj.
"Ni slabo za enega malega droida," pravi Miller. "Komaj čakam, da vidim, kaj lahko storijo trije."
Izvirni vir: NASA News Release
