SPHERES svemirski roboti

Testiranja sistema za buduće satelite vrše se pomoću smartfona

Laboratorija Space Systems sa Univerziteta MIT razvila je specifične robote za potrebe Nase, Darpe i još nekoliko drugih istraživačkih ustanova. U pitanju su „eksperimentalni sateliti za sinhronizovano održavanje pozicije, kretanje i reorijentaciju” ili skraćeno SPHERES (Synchronized Position Hold, Engage, Reorient Experimental Satellites). Ovi mini-uređaji koriste se na Međunarodnoj svemirskoj stanici sa ciljem razvoja novih sistema za navigaciju, upravljanje i sinhronizaciju satelita.

Sam projekat započet je još 2006. godine, kada su na MIT-u dizajnirani prvi SPHERES uređaji. Njihov izgled kao da je inspirisan lebdećim droidima iz „Star Warsa” ili exocompsima iz „Star Treka”. U njihovo poligonalno kućište smešteni su sistemi za međusobnu komunikaciju, zatim za kretanje u bestežinskom stanju, kao i kamere i senzori neophodni za samostalnu orijentaciju uređaja. Tu su i komunikacioni sistemi za sinhronizaciju sa ostalim robotima u „timu” kako bi pri menjanju svoje pozicije svaki od njih uzimao u obzir položaj i kretanje ostalih. Na Međunarodnoj svemirskoj stanici SPHERES se koriste unutar laboratorijskih modula, tačnije nisu namenjeni za upotrebu izvan stanice. To je zato što su u pitanju relativno jeftini i veoma lagani uređaji, čija elektronika nema posebnu antiradijacionu zaštitu. SPHERES usavršavaju svoj softver tako što obavljaju dva tipa vežbi. Jedna je održavanje međusobne udaljenosti u 3D prostoru, a druga je njihovo samostalno spajanje u različitim položajima. Na početku eksperimenta korišćena su samo dva robota, a trenutno je softver dovoljno napredovao da je moguća sinhronizacija i uspešno obavljanje vežbi sa tri uređaja.

Tokom godina SPHERES su unapređivani na više načina. Naučnici na MIT-u i u Nasi neprestano su razvijali sistem za upravljanje i komunikaciju. Sem toga, NASA i DARPA su tokom godina organizovale nagradne izazove za studente i srednjoškolce sa ciljem da se osmisle jeftina a korisna unapređenja za SPHERES. Verovatno se najveći korak napred u tehnologiji koja pokreće SPHERES desio prošlog leta, i to čak uz pojeftinjenje celog uređaja. Razlog za to bio je napredak na polju pametnih mobilnih telefona, koji se neprestano dešava. Sada je u svaki od ovih robota integrisan smartfon sa operativnim sistemom Android čija otvorenost pruža istraživačima veliku slobodu pri obavljanju eksperimenata. Pošto u orbiti nema potrebe da se energija baterija ovih telefona troši za održavanje signala u mobilnoj mreži, smartfon može da se koristi kao prilično moćan računar niske potrošnje, ali i kao kamera, žiroskop, osnosno akcelerometar. Sem toga, zahvaljujući pokretljivosti SPHERES-a u bestežinskom stanju, mogu da se koriste kao kamere sa daljinskim upravljanjem, što od strane osoblja Međunarodne stanice što iz kontrolnih centara na Zemlji. Već se planiraju nove verzije SPHERES-a opremljene za rad izvan stanice. Ta promena dovešće do povećanja težine, a verovatno i veličine uređaja zbog ugradnje antiradijacionog štita, kao i većeg kapaciteta baterija, odnosno rezervora sa ugljen-dioksidom koji se koriste za pogonske mlaznice.

Upotrebna vrednost ovih sistema je višestruka. Saobraćaj u našoj orbiti postaje sve gušći i jata satelita kreću se u pažljivo kontrolisanim orbitama. Kada bi postojao kvalitetan sistem za komunikaciju između svih satelita koji dele jedinstvenu orbitalnu poziciju, oni bi mogli da se pomeraju kao celina, a ne jedan po jedan. Takođe, softver koji reguliše spajanje SPHERES-a unaprediće i pristajanje transportnih modula na Međunarodnu svemirsku stanicu, kao i izgradnju budućih objekata za istraživanje svemira. Sem koristi od razvoja ovog specifičnog softvera, evolucijom samog hardvera primenjenog kod SPHERES-a mogu da se dobiju i kvalitetni mali roboti koji će višestruko olakšati dalje istraživanje svemira. S jedne strane, timovi malih robota koji obavljaju jednostavne radnje olakšaće posao astronautima, dok će, s druge strane, isti ti timovi moći da se pošalju na autonomne misije u okruženja koja su trenutno nedostupna ljudskim istraživačima.

Dragan KOSOVAC