Prototyyppisen droidin lentotesti MIT-alaohjelmien avulla. Klikkaa suurentaaksesi
MIT-insinöörit toimittivat äskettäin pienen satelliitin kansainväliselle avaruusasemalle. Se on varustettu joukolla hiilidioksidipistokkeita, joiden avulla se voi liikkua aseman sisällä. Asemaan toimitetaan seuraavien vuosien aikana kaksi ylimääräistä Sferiä (synkronoitu sijaintipisteen kiinnitys uudelleenkohdistava kokeellinen satelliitti) testaamaan, kuinka ne voivat lentää muodostumisessa.
Kuusi vuotta sitten MIT-tekniikan professori David Miller näytti Star Wars -elokuvan oppilailleen ensimmäisen luokanpäivänään. Miller on erityisen ihastunut kohtaukseen, jossa Luke Skywalker säästää kelluvalla taistelu droidilla. Miller nousi seisomaan ja huomautti: "Haluan sinun rakentavan minulle joitain niistä."
Joten he tekivät. Puolustusministeriön ja NASA: n tuella Millerin opiskelijat rakensivat viisi toimivaa droidia. Ja nyt yksi heistä on kansainvälisen avaruusaseman (ISS) aluksella.
"Se näyttää vain taistelu droidilta", Miller nauraa. Se on itse asiassa pieni satelliitti - ensimmäinen kolmesta NASA: n suunnitelmasta lähettää ISS: lle. Yhdessä he navigoivat avaruusaseman käytävillä ja oppivat lentämään muodostumisessa.
Pienet satelliitit ovat uusi kuuma idea avaruustutkimuksessa: Miksi et käynnistäisi yhtä suurta, raskasta satelliittia työn tekemiseksi, niin miksi et käynnistäisi paljon pieniä? He voivat kiertää maata samanaikaisesti, ja kukin tekee oman pienen osan kokonaisoperaatiosta. Jos aurinkolämpö soi yhden satelliitin kanssa - ei hätää. Loput voivat sulkea joukot ja jatkaa. Myös laukaisukustannukset ovat pienemmät, koska pienet satelliitit voivat kiinnittää matkan suurempien hyötykuormien sisään, pääsemällä avaruuteen melkein ilmaiseksi.
Mutta ongelma on: lentäminen muodostumisessa on hankalampaa kuin miltä se kuulostaa. Pyydä joukko ihmisiä rivittämään yksi tiedosto, ja he pystyvät selvittämään sen ja tekemään sen melko helposti. On osoittautunut erittäin vaikeaksi saada ryhmä kiertäviä satelliitteja tekemään sama asia.
"Oletetaan, että satelliittiryhmä on kiertoradalla", Miller sanoo, "ja yksi tai kaksi niistä menettää paikkansa." Ehkä aurinkolamppu ryntää väliaikaisesti heidän nav-tietokoneensa tai potkurin ampuminen ei toiminut odotetusti. Koko klusteri löytää itsensä törmäyksestä. Ongelman korjaaminen vaatii monimutkaisia kolmiulotteisia säätöjä, jotka on koordinoitu kaikkien satelliittien kesken - ehkä kymmenien tai satojen. "Meidän on jaoteltava tämä vaiheittaisiksi, konkreettisiksi ohjeiksi, jotka tietokone voi ymmärtää", Miller sanoo.
Ja se vie meidät takaisin ISS: ään:
Millerin haasteena hänen perustutkintoon johtavaan insinööriluokkaansa vuonna 1999 oli suunnitella pieni, karkeasti pallomainen robotti, joka voisi kellua ISS: n kyytiin ja liikkua pakattujen CO2-työntövoiman avulla. Projekti, nimeltään SPHERES (Synchronized Position Hold Engage Re-Orient Experimental Satellite), toimisi koealusta kokeellisten ohjelmistojen kokeilemiselle satelliittiklusterien hallitsemiseksi. Robottipallot tarjoavat yleisen alustan, joka koostuu antureista, potkurista, tiedonsiirrosta ja mikroprosessorista; Uusien ohjelmistoideoiden parissa työskentelevät tutkijat voivat ladata ohjelmistonsa kyseiselle alustalle nähdäkseen, kuinka hyvin nämä ideat toimivat. Se on nopea ja suhteellisen halpa tapa testata uusia teorioita ohjelmistosuunnittelusta.
Mahdollisia sovelluksia ovat NASA: n paluu Kuuhun (katso visio avaruuden tutkimisesta). Yksi tapa rakentaa moonship on koota se pala pala maapallon kiertoradalle. "Pienten satelliittien ohjaamiseksi suunniteltuja ohjelmistoja voidaan yhtä hyvin käyttää avaruusaluksen kappaleiden ohjaamiseen yhdessä", Miller sanoo.
Ensimmäinen SPHERE saapui ISS: ään huhtikuussa Progressiivisen raketin sisälle. (Muista, pienet satelliitit tekevät hyvistä ajureista.) Loppujen lopuksi siihen liittyy vielä kaksi uutta SPHERESä, yksi myöhemmin tänä vuonna, kun avaruuskuljetus Discovery (STS-121) palaa asemalle, ja toinen kuljettaa kiertoradalle tulevan sukkulamatkan aikana.
Kuinka astronautit erottavat kolme sfääriä toisistaan? "Ne ovat värikoodattuja", Miller selittää. Nyt laivalla on punainen; toinen on sininen ja kolmas keltainen.
“Punainen” on jo varattu. ”Olemme käskeneet sitä tekemään erilaisia liikkeitä, esimerkiksi silmukoita ja käännöksiä. Ja olemme testanneet robotin kykyä ratkaista ongelmat. " Astronautit yrittivät huijata Punaa aiheuttamalla yhden sen työntövoiman kiinnittyä "päälle". Robotti diagnosoi vian, sammutti potkurin ja palasi aseman pitämiseen.
"Ei paha yhdelle pienelle droidille", Miller sanoo. "En voi odottaa nähdäkseni, mitä kolme heistä voi tehdä."
Alkuperäinen lähde: NASA: n lehdistötiedote
