Δοκιμή πτήσης πρωτότυπου droid από MIT προπτυχιακές ομάδες. Κάντε κλικ για μεγέθυνση
Οι μηχανικοί του MIT παρέδωσαν πρόσφατα έναν μικρό δορυφόρο στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Είναι εξοπλισμένο με ένα σύνολο προωθητών διοξειδίου του άνθρακα που του επιτρέπουν να ελιγμούς μέσα στο σταθμό. Δύο επιπλέον SPHERES (Synchronized Position Hold Engage Re-orient Experimental Satellites) θα παραδοθούν στον σταθμό τα επόμενα χρόνια για να δοκιμάσουν πώς μπορούν να πετάξουν σε σχηματισμό.
Πριν από έξι χρόνια, ο καθηγητής μηχανικής του MIT David Miller έδειξε την ταινία Star Wars στους μαθητές του την πρώτη ημέρα του μαθήματος. Υπάρχει μια σκηνή που λατρεύει ιδιαίτερα ο Μίλερ, εκείνη όπου ο Λουκά Σκιγουόκερ αγκαλιάζει με ένα αιωρούμενο μάτι. Ο Μίλερ σηκώθηκε και είπε: «Θέλω να με φτιάξεις μερικά από αυτά».
Έτσι το έκαναν. Με την υποστήριξη του Υπουργείου Άμυνας και της NASA, οι προπτυχιακοί φοιτητές του Μίλερ δημιούργησαν πέντε εργάτες. Και τώρα, ένας από αυτούς είναι επί του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού (ISS).
«Μοιάζει μόνο με ένα droid μάχης», γελάει ο Μίλερ. Είναι στην πραγματικότητα ένας μικροσκοπικός δορυφόρος - ο πρώτος από τους τρεις σκοπούς της NASA να στείλει στο ISS. Μαζί, θα περιηγηθούν στους διαδρόμους του διαστημικού σταθμού, μαθαίνοντας πώς να πετούν σε σχηματισμό.
Οι μικροσκοπικοί δορυφόροι είναι μια καυτή νέα ιδέα στην εξερεύνηση του διαστήματος: Αντί να εκτοξεύσετε έναν μεγάλο, βαρύ δορυφόρο για να κάνετε μια δουλειά, γιατί να μην εκτοξεύσετε πολλά μικρά; Μπορούν να κάνουν τροχιά γύρω από τη Γη, το καθένα να κάνει το δικό του μικρό μέρος της συνολικής αποστολής. Εάν μια ηλιακή αναλαμπή κάνει ένα δορυφόρο - δεν υπάρχει πρόβλημα. Οι υπόλοιποι μπορούν να κλείσουν τάξεις και να συνεχίσουν. Το κόστος εκτόξευσης μειώνεται επίσης, επειδή μικροσκοπικοί δορυφόροι μπορούν να κάνουν μια βόλτα μέσα σε μεγαλύτερα ωφέλιμα φορτία, φτάνοντας στο χώρο σχεδόν δωρεάν.
Υπάρχει όμως ένα πρόβλημα: Το να πετάς στο σχηματισμό είναι πιο δύσκολο από ό, τι ακούγεται. Ζητήστε από ένα πλήθος ανθρώπων να παρατάξουν ένα μόνο αρχείο και θα μπορούν να το καταλάβουν και να το κάνουν μάλλον εύκολα. Το να κάνει κανείς μια ομάδα δορυφόρων σε τροχιά να κάνει το ίδιο πράγμα, αποδεικνύεται εξαιρετικά δύσκολο.
"Ας υποθέσουμε ότι έχετε ένα σύμπλεγμα δορυφόρων σε τροχιά", λέει ο Μίλερ, "και ένας ή δύο από αυτούς χάνουν τη θέση τους." Ίσως μια ηλιακή φωτοβολίδα ανακατεύει προσωρινά τους υπολογιστές πλοήγησής τους, ή η πυροδότηση πυροβολισμών δεν λειτούργησε όπως αναμενόταν. Ολόκληρο το σύμπλεγμα βρίσκεται έξω από το χτύπημα Η διόρθωση του προβλήματος απαιτεί ένα σύνθετο σύνολο τρισδιάστατων προσαρμογών, συντονισμένο μεταξύ όλων των δορυφόρων - ίσως δεκάδες ή εκατοντάδες από αυτούς. «Πρέπει να το χωρίσουμε σε βήμα προς βήμα, συγκεκριμένες οδηγίες που μπορεί να κατανοήσει ένας υπολογιστής», λέει ο Miller.
Και αυτό μας οδηγεί πίσω στο ISS:
Η πρόκληση του Μίλερ στην προπτυχιακή του τάξη μηχανικής το 1999 ήταν να σχεδιάσει ένα μικρό, περίπου σφαιρικό ρομπότ που θα μπορούσε να επιπλέει στο ISS και ελιγμό χρησιμοποιώντας συμπιεσμένους προωθητές CO2. Το έργο, που ονομάζεται SPHERES (Synchronized Position Hold Engage Re-orient Experimental Satellite), θα χρησιμεύσει ως δοκιμαστική βάση για τη δοκιμή πειραματικού λογισμικού για τον έλεγχο συστάδων δορυφόρων. Οι ρομποτικές σφαίρες παρέχουν μια γενική πλατφόρμα που αποτελείται από αισθητήρες, προωθητές, επικοινωνίες και έναν μικροεπεξεργαστή. επιστήμονες που εργάζονται σε νέες ιδέες λογισμικού μπορούν να φορτώσουν το λογισμικό τους σε αυτήν την πλατφόρμα για να δουν πόσο καλά λειτουργούν αυτές οι ιδέες. Είναι ένας γρήγορος και σχετικά φθηνός τρόπος για να δοκιμάσετε νέες θεωρίες σχετικά με τη σχεδίαση λογισμικού.
Πιθανές εφαρμογές περιλαμβάνουν την επιστροφή της NASA στη Σελήνη (δείτε το όραμα για την εξερεύνηση του διαστήματος). Ένας τρόπος να φτιάξετε ένα φεγγάρι είναι να το συναρμολογήσετε κομμάτι σε κομμάτι σε τροχιά της Γης. «Το λογισμικό που έχει σχεδιαστεί για τον έλεγχο μικρών δορυφόρων θα μπορούσε εξίσου να χρησιμοποιηθεί για τον ελιγμό των κομματιών ενός διαστημοπλοίου μαζί», λέει ο Μίλερ.
Το πρώτο SPHERE έφτασε στο ISS τον Απρίλιο που βρισκόταν μέσα σε έναν πύραυλο προόδου προόδου. (Θυμηθείτε, μικροσκοπικοί δορυφόροι κάνουν καλόι ωτοστόπ.) Τελικά θα συμμετάσχουν δύο ακόμη SPHERES, ένα αργότερα φέτος, όταν το διαστημικό λεωφορείο Discovery (STS-121) επιστρέψει στο σταθμό και ένα άλλο μεταφέρεται σε τροχιά από μια μελλοντική αποστολή.
Πώς θα ξεχωρίσουν οι αστροναύτες τα τρία SPHERES; «Είναι χρωματικά κωδικοποιημένα» εξηγεί ο Μίλερ. Το πλοίο τώρα είναι κόκκινο. το δεύτερο θα είναι μπλε και το τρίτο κίτρινο.
Το "Κόκκινο" είναι ήδη απασχολημένο. «Το διατάξαμε να κάνει μια ποικιλία ελιγμών-βρόχων και στροφών, για παράδειγμα. Και δοκιμάσαμε την ικανότητα του ρομπότ να επιλύει προβλήματα. " Οι αστροναύτες προσπάθησαν να ξεγελάσουν τον Κόκκινο προκαλώντας έναν από τους προωθητές του να «κολλήσει». Το ρομπότ διαπίστωσε το σφάλμα, απενεργοποίησε το γκρουπ και επέστρεψε στο σταθμό.
«Δεν είναι κακό για ένα μικρό droid», λέει ο Miller. «Ανυπομονώ να δω τι μπορούν να κάνουν οι τρεις».
Αρχική πηγή: Δελτίο Τύπου της NASA
