Обновление: эксперимент «Аналоговый-1» завершился успешно Астронавт Пармитано выполнил все требования в указанные сроки (один час). Этот тест является первым шагом в валидации технологии телеоперации..
НАСА довольно открыто заявляет о своем желании отправить астронавтов обратно на Луну и на Марс в ближайшие годы. К ним присоединяются многочисленные космические агентства (такие как ЕКА, Роскосмос, CNSA и IRSO), которые также хотят выполнить свои первые миссии с экипажем за пределами Земли. Однако часто упускают из виду роль телеуправляемых миссий в ближайшем будущем, когда люди и роботы исследуют рука об руку.
Например, ЕКА предприняло серию экспериментов под общим названием Analog-1, где астронавты управляют роботами из космоса. Вчера (18 ноября) астронавт ЕКА Люка Пармитано взял под контроль МКС робота в Нидерландах. Этот эксперимент и другие подобные ему помогут подготовить космонавтов к будущим миссиям, которые будут включать исследование опасных или недоступных окружающих сред.
Ровер (известный как Interact) был создан в рамках проекта Многоцелевой сквозной роботизированной операционной сети (METERON), целью которого является создание сетей связи, интерфейсов роботов и аппаратного обеспечения, позволяющих астронавтам удаленно управлять роботами-исследователями с орбиты. Эти роботы смогут разыскивать места посадки для будущих миссий, находить ресурсы и готовить места обитания для космонавтов.
Ключом к этому процессу является специально разработанный «космический интернет», который может подключить оператора к местоположению на расстоянии до 10 000 км (6 200 миль) - либо между орбитой и поверхностью, либо в отдаленных местах на Земле. Эта связь позволила Луке оставаться в контакте с ровером, а также видеть и чувствовать все, что он испытывал, хотя и с некоторой задержкой.
Это имеет решающее значение, когда речь идет о телеоперации, поскольку цели исследования находятся очень далеко от Земли. Чтобы дистанционно управлять лунным марсоходом, контролерам миссий приходится бороться с задержками, которые могут длиться секунды или минуты. С Земли на Луну сигналы занимают всего несколько секунд, чтобы добраться туда и обратно. Но для миссий на Марс задержка может составлять от 4 до 24 минут (в зависимости от того, где Земля и Марс находятся относительно друг друга).
В конце концов, обычные соединения позволяют только контроллерам миссий отправлять команды и получать данные взамен. Проект METERON, с другой стороны, позволяет контроллерам видеть и даже чувствовать, что делает робот, несмотря на задержку. Управление осуществляется с помощью двух ноутбуков и джойстика Sigma7 «Force-Feedback» с шестью степенями движения. Этот тактильный джойстик позволяет контроллеру испытывать то, что сам марсоход ощущает из окружающей среды.
Соединение ровера и оператора является непростой задачей, если посмотреть на то, как сигналы с МКС проходят в обе стороны примерно 144 400 км (89 725 миль). Между тем МКС движется вокруг Земли со скоростью 29 000 км / ч (18 000 миль в час). Эти сигналы отправляются на серию спутников, которые находятся на орбите до 36 000 км (22 370 миль) от поверхности.
Затем сигналы передаются на наземную станцию США в Нью-Мексико, в Хьюстон, НАСА, а затем через трансатлантический кабель в Европу. Все это приводит к довольно значительной временной задержке, но управляемой благодаря развитой инфраструктуре, созданной НАСА, ЕКА и другими партнерскими агентствами.
На первых сессиях Лука проехал на ровере Interact по полосе препятствий, расположенной в ангаре в Валкенбурге в Нидерландах, возле Европейского центра научных исследований и технологий (ESTEC) ЕКА. Вокруг курса были размещены фоновые изображения с лунными ландшафтами, которые состояли из ряда конусов, размещенных на поверхности почвы, предназначенных для имитации лунного реголита.
Конечная цель состоит в том, чтобы провести этот вид дистанционного управления с таких станций, как Лунные Врата или Базовый Лагерь Марса. Эти станции и возможность дистанционного управления роверами на поверхности являются ключевым аспектом обеспечения устойчивого присутствия человека на Луне и проведения разведывательных миссий с экипажем на Марс. План НАСА с Луны на Марс.
Следующий шаг в эксперименте «Аналоговый-1» будет состоять из симуляции, запланированной на примерно неделю, которая будет включать в себя полную симуляцию лунной среды. Этот тест позволит оценить, может ли управляемый человеком робот проводить геологические исследования и исследования труднодоступных мест.
Команда Европейского центра астронавтов (EAC) в Кельне, Германия, будет действовать в качестве научной группы и будет следить за экспериментом. Чтобы завершить иллюзию лунной миссии, они проинструктируют и консультируют Лука о потенциальных исследовательских целях, которые будут включать в себя вопрос о том, заслуживают ли моделируемые лунные породы, обнаруженные ровером Interact, дальнейшего научного анализа или должны быть отброшены.
Аналогичные аналоговые эксперименты проводятся инженерами в Германии, которые используют систему METERON для управления ровером в Канаде. Эти эксперименты не только подтверждают сложную технологию; они также демонстрируют ценность сотрудничества человека с роботами в космосе, которое будет играть центральную роль в планах будущих исследований.
Между тем, министры из стран-членов ЕКА соберутся позднее в этом месяце (27-28 ноября) на Space19 + в Севилье, Испания, чтобы обсудить научные цели Агентства на будущее. Учитывая важность телеопераций и технологий, стоящих за ними, METERON и аналоговые эксперименты обязательно придут!
Обязательно посмотрите это видео о том, как работает вездеход Interact:
