Flytest av en prototypdroid av MIT undergrads. Klikk for å forstørre
MIT-ingeniører leverte nylig en bitteliten satellitt til den internasjonale romstasjonen. Den er utstyrt med et sett med karbondioksid-thrustere som lar den manøvrere inne på stasjonen. Ytterligere to SPHERES (Synchronised Position Hold Engage Re-orient Experimental Satellites) vil bli levert til stasjonen i løpet av de neste årene for å teste hvordan de kan fly i formasjon.
For seks år siden viste MIT-ingeniørprofessor David Miller filmen Star Wars til studentene sine på deres første klassedag. Det er en scene Miller er spesielt glad i, den der Luke Skywalker sparer med en flytende kampdroid. Miller reiste seg og pekte: "Jeg vil at du skal bygge meg noen av dem."
Så de gjorde det. Med støtte fra Department of Defense og NASA bygde Millers studenter fem arbeidsdroider. Og nå er en av dem ombord den internasjonale romstasjonen (ISS).
"Det ser bare ut som en kampdroid," ler Miller. Det er faktisk en bitteliten satellitt - den første av tre NASA planlegger å sende til ISS. Sammen navigerer de i korridorene på romstasjonen og lærer å fly i formasjon.
Små satellitter er en ny ide i romutforskningen: I stedet for å sette i gang en stor, tung satellitt for å gjøre en jobb, hvorfor ikke sette i gang masse små? De kan bane jorden i tandem, og utføre hver sin lille del av det samlede oppdraget. Hvis en solens bluss zaps en satellitt - ikke noe problem. Resten kan lukke rekker og fortsette. Lanseringskostnadene reduseres også, fordi bittesmå satellitter kan ta seg en tur i større nyttelaster og komme til rommet nesten gratis.
Men det er et problem: Å fly i formasjon er vanskeligere enn det høres ut. Be en mengde mennesker stille opp en enkelt fil, så kan de finne ut av det og gjøre det ganske enkelt. Det er ekstremt vanskelig å få en gruppe som går i bane rundt satellitter til å gjøre det samme.
"Anta at du har en klynge satellitter i bane," sier Miller, "og en eller to av dem mister sin plass." Kanskje et solfanger krypterer nav-datamaskinene deres midlertidig, eller at en thrusterfyring ikke fungerte som forventet. Hele klyngen finner seg selv ute av kløfta. Å rette problemet krever et komplekst sett med tredimensjonale justeringer, koordinert mellom alle satellittene - kanskje flere titalls eller hundrevis av dem. "Vi må dele dette opp i trinnvise, konkrete instruksjoner som en datamaskin kan forstå," sier Miller.
Og det tar oss tilbake til ISS:
Millers utfordring for den grunnleggende ingeniørklassen i 1999 var å designe en liten, omtrent sfærisk robot som kunne flyte ombord på ISS og manøvre ved hjelp av komprimerte CO2-thrustere. Prosjektet, kalt SPHERES (Synchronised Position Hold Engage Re-orient Experimental Satellite), ville tjene som testbed for å prøve ut eksperimentell programvare for å kontrollere klynger av satellitter. Robotsfærene gir en generisk plattform bestående av sensorer, thrustere, kommunikasjon og en mikroprosessor; forskere som jobber med nye programvareideer, kan laste programvaren sin inn i den plattformen for å se hvor godt disse ideene fungerer. Det er en rask og relativt billig måte å teste nye teorier om programvaredesign.
Mulige applikasjoner inkluderer NASAs retur til månen (se Vision for Space Exploration). En måte å bygge et tungsinn på er å sette det sammen stykkevis i jordens bane. "Programvare designet for å kontrollere små satellitter kan like godt brukes til å manøvrere delene av et romskip," sier Miller.
Den første SPHERE ankom ISS i april gjemt inne i en Progress-forsyningsrakett. .
Hvordan vil astronauter skille de tre sfærene fra hverandre? "De er fargekodet," forklarer Miller. Den ombord nå er rød; den andre vil være blå og den tredje gule.
“Rød” er allerede opptatt. "Vi har befalt det å gjøre en rekke manøvrer-løkker og svinger, for eksempel. Og vi har testet robotens evne til å løse problemer. " Astronauter prøvde å lure Rødt ved å få en av thrusterne til å stikke "på." Roboten diagnostiserte feilen, skrudde av thrusteren og kom tilbake til stasjonsholding.
"Ikke verst for en liten droid," sier Miller. "Jeg kan ikke vente med å se hva tre av dem kan gjøre."
Originalkilde: NASA News Release
