Летные испытания опытного дроида студентами MIT. нажмите, чтобы увеличить
Инженеры MIT недавно доставили крошечный спутник на Международную космическую станцию. Он оснащен набором углекислотных двигателей, которые позволяют ему маневрировать внутри станции. В течение следующих нескольких лет на станцию будут доставлены две дополнительные СФЕРЫ (синхронные переориентированные экспериментальные спутники с удержанием позиции), чтобы проверить, как они могут летать в пласте.
Шесть лет назад профессор машиностроения Массачусетского технологического института Дэвид Миллер показал своим студентам фильм «Звездные войны» в первый день занятий. Миллер особенно любит сцену, в которой Люк Скайуокер сражается с плавающим боевым дроидом. Миллер встал и указал: «Я хочу, чтобы вы построили мне некоторые из них».
Так они и сделали. При поддержке Министерства обороны и НАСА магистранты Миллера построили пять рабочих дроидов. И вот теперь один из них находится на борту Международной космической станции (МКС).
«Это похоже только на боевого дроида», - смеется Миллер. Это на самом деле крошечный спутник - первый из трех НАСА планирует отправить на МКС. Вместе они будут перемещаться по коридорам космической станции, изучая, как летать в строю.
Крошечные спутники - новая горячая идея в освоении космоса: вместо запуска одного большого и тяжелого спутника для работы, почему бы не запустить много маленьких? Они могут вращаться вокруг Земли в тандеме, каждый из которых выполняет свою небольшую часть общей миссии. Если солнечная вспышка запустит один спутник - нет проблем. Остальные могут сплотиться и продолжить. Кроме того, снижаются затраты на запуск, поскольку крошечные спутники могут перемещаться внутри больших полезных нагрузок, доставляя их в космос практически бесплатно.
Но есть проблема: летать в строю сложнее, чем кажется. Попросите толпу людей выстроить в линию один файл, и они смогут разобраться и сделать это довольно легко. Оказывается, заставить группу орбитальных спутников сделать то же самое чрезвычайно сложно.
«Предположим, у вас есть группа спутников на орбите, - говорит Миллер, - и один или два из них теряют свое место». Возможно, солнечная вспышка временно взломает их навигационные компьютеры, или запуск двигателя не сработал, как ожидалось. Весь кластер оказывается не в порядке. Исправление проблемы требует сложного набора трехмерных настроек, скоординированных между всеми спутниками - возможно, десятками или сотнями из них. «Мы должны разбить это на пошаговые, конкретные инструкции, понятные компьютеру», - говорит Миллер.
И это возвращает нас к МКС:
Задача Миллера для его инженерного класса еще в 1999 году заключалась в разработке небольшого, примерно сферического робота, который мог бы плавать на борту МКС и маневрировать, используя сжатые двигатели CO2. Проект, получивший название SPHERES (синхронный переориентированный экспериментальный спутник с удержанием позиции), будет служить испытательным полигоном для опробования экспериментального программного обеспечения для управления кластерами спутников. Роботизированные сферы предоставляют общую платформу, состоящую из датчиков, двигателей, средств связи и микропроцессора; ученые, работающие над новыми идеями программного обеспечения, могут загрузить свое программное обеспечение на эту платформу, чтобы увидеть, насколько хорошо эти идеи работают. Это быстрый и относительно дешевый способ проверить новые теории разработки программного обеспечения.
Возможные применения включают возвращение НАСА на Луну (см. Видение исследования космоса). Один из способов построить спутник - собрать его по частям на околоземной орбите. «Программное обеспечение, предназначенное для управления небольшими спутниками, также может быть использовано для совместного маневрирования частей космического корабля», - говорит Миллер.
Первая СФЕРА прибыла на МКС в апреле, спрятанная внутри ракеты снабжения "Прогресс". (Помните, крошечные спутники становятся хорошими автостопщиками.) В конце концов, к нему присоединятся еще две СФЕРЫ, одна в конце этого года, когда космический челнок «Дискавери» (STS-121) вернется на станцию, и еще одна, доставленная на орбиту будущей миссией шаттла.
Как космонавты расскажут о трех СФЕРАХ отдельно? «Они имеют цветовую кодировку», - объясняет Миллер. Тот на борту теперь красный; второй будет синим, а третий - желтым.
«Красный» уже занят. «Мы приказали ему делать различные маневры-петли и повороты, например. И мы проверили способность робота решать проблемы ». Астронавты пытались обмануть Красного, заставив один из его движителей прижаться «на». Робот диагностировал неисправность, выключил подруливающее устройство и вернулся к обслуживанию станции.
«Неплохо для одного маленького дроида, - говорит Миллер. «Я не могу дождаться, чтобы увидеть, что могут сделать три из них».
Первоисточник: пресс-релиз НАСА
