Preizkus letenja prototipa droida študentov MIT. Kredit slike: MIT. Kliknite za povečavo
Inženirji MIT so pred kratkim dostavili majhen satelit na Mednarodno vesoljsko postajo. Ta majhen robot je približno velikosti nogometne žoge zasnovan tako, da pokaže, kako bi lahko prihodnje satelite zgradili veliko manjše. Opremljen je z nizom potisnikov ogljikovega dioksida, ki mu omogočajo manevriranje znotraj postaje. V naslednjih nekaj letih bosta postaji dostavljeni dve dodatni SFERI (Synchronized Position Hold Engage Re-orient Experimental Satellites), da bi preizkusili, kako lahko letijo v formaciji.
Pred šestimi leti je profesor inženiringa MIT David Miller svojim študentom na prvi poučni dan pokazal film Vojna zvezd. Obstaja prizor, ki je Millerju še posebej všeč, tisti, kjer se Luke Skywalker pomeri s plavajočim bojnim droidom. Miller je vstal in pokazal: 'Želim, da mi zgradiš nekaj teh.'
Tako so storili. S podporo Ministrstva za obrambo in Nase so Millerjevi študenti zgradili pet delujočih droidov. In zdaj je eden od njih na krovu Mednarodne vesoljske postaje (ISS).
'Izgleda samo kot bojni droid,' se smeji Miller. Pravzaprav je majhen satelit - prvi od treh načrtov Nase, ki jih bo poslala na ISS. Skupaj bodo krmarili po hodnikih vesoljske postaje in se učili leteti v formaciji.
Drobni sateliti so vroča nova ideja v raziskovanju vesolja: zakaj ne bi izstrelili enega velikega, težkega satelita za opravljanje dela, zakaj ne bi izstrelili veliko majhnih? Lahko krožijo okoli Zemlje v tandemu, pri čemer vsak opravlja svoj majhen del celotne misije. Če sončni izbruh uniči en satelit - ni problema. Ostali lahko strnejo vrste in nadaljujejo. Zmanjšani so tudi stroški zagona, saj se lahko drobni sateliti zapeljejo v večje tovore in skoraj brezplačno pridejo v vesolje.
Toda obstaja težava: letenje v formaciji je bolj zapleteno, kot se sliši. Prosite množico ljudi, naj združijo eno datoteko, in to bodo lahko ugotovili in naredili precej enostavno. Izkazalo se je, da je pridobiti skupino satelitov v orbiti, da naredi isto stvar, izjemno težko.
'Predpostavimo, da imate v orbiti skupino satelitov,' pravi Miller, 'in eden ali dva od njih izgubita svoje mesto.' Morda sončna raketa začasno zmečka njihove navigacijske računalnike ali pa sprožitev potisnega pogona ni delovala po pričakovanjih. Celotna gruča se znajde v nevšečnosti. Odpravljanje težave zahteva kompleksen nabor 3-dimenzionalnih prilagoditev, usklajenih med vsemi sateliti – morda jih je na desetine ali stotine. 'To moramo razčleniti na konkretna navodila po korakih, ki jih lahko razume računalnik,' pravi Miller.
In to nas popelje nazaj na ISS:
Millerjev izziv za njegov dodiplomski inženirski razred leta 1999 je bil oblikovati majhnega, približno sferičnega robota, ki bi lahko plaval na krovu ISS in manevriral z uporabo stisnjenih CO2 potisnikov. Projekt, imenovan SPHERES (Synchronized Position Hold Engage Re-orient Experimental Satellite), bi služil kot testna plošča za preizkušanje eksperimentalne programske opreme za nadzor grozdov satelitov. Robotske krogle zagotavljajo splošno platformo, sestavljeno iz senzorjev, potisnikov, komunikacij in mikroprocesorja; znanstveniki, ki delajo na novih idejah programske opreme, lahko naložijo svojo programsko opremo v to platformo, da vidijo, kako dobro te ideje delujejo. To je hiter in razmeroma poceni način za testiranje novih teorij o načrtovanju programske opreme.
Možne aplikacije vključujejo NASA-ino vrnitev na Luno (glej Vizija za raziskovanje vesolja ). Eden od načinov za izgradnjo lunine je, da jo sestavite kos za kosom v Zemljini orbiti. 'Programska oprema, zasnovana za nadzor majhnih satelitov, bi se lahko prav tako uporabljala za manevriranje kosov vesoljske ladje skupaj,' pravi Miller.
Prva SPHERE je na ISS prispela aprila v oskrbovalni raketi Progress. (Ne pozabite, drobni sateliti so dobri štoparji.) Sčasoma se ji bosta pridružili še dve SFERI, ena kasneje letos, ko se vesoljski shuttle Discovery (STS-121) vrne na postajo, in druga, ki jo bo v orbito popeljala prihodnja misija shuttlea.
Kako bodo astronavti ločili tri SFERE? 'Obarvani so,' pojasnjuje Miller. Tisti, ki je zdaj na krovu, je rdeč; druga bo modra, tretja pa rumena.
'Rdeči' je že zaseden. »Ukazali smo mu, da na primer izvede različne manevre – zanke in zavoje. In preizkusili smo robotovo sposobnost reševanja težav.' Astronavti so poskušali pretentati Rdečega tako, da so povzročili, da se eden od njegovih potisnikov zatakne. Robot je diagnosticiral napako, izklopil potisnik in se vrnil na postajo.
'Ni slabo za enega majhnega droida,' pravi Miller. 'Komaj čakam, da vidim, kaj zmorejo trije.'
Originalni vir: NASA-ino sporočilo za javnost