Sklandžiojo prototipo skrydžio bandymas pagal MIT požeminius įrenginius. Spustelėkite norėdami padidinti
MIT inžinieriai neseniai pristatė mažytį palydovą į Tarptautinę kosminę stotį. Jame yra komplektas anglies dioksido stūmoklių, leidžiančių manevruoti stoties viduje. Per artimiausius kelerius metus į stotį bus pristatyti du papildomi „SPHERES“ (sinchronizuotos padėties palaikymo įjungimo eksperimentinio palydovo palydovai), kurie patikrins, kaip jie gali skristi formuodamiesi.
Prieš šešerius metus MIT inžinerijos profesorius Davidas Milleris pirmąją savo klasės dieną parodė filmą „Žvaigždžių karai“. Ypač patinka scena, kurioje Milleris yra labai mylimas, kurioje Luke'as Skywalkeris atsigaivina su plūduriuojančiu kovos droidu. Milleris atsistojo ir pažymėjo: „Noriu, kad tu man padarytum keletą tokių“.
Taigi jie padarė. Remdami Gynybos departamentą ir NASA, Millerio studentai pastatė penkis veikiančius droidus. Dabar vienas iš jų yra Tarptautinės kosminės stoties (ISS) laive.
„Tai atrodo tik kaip kovos droidė“, - juokiasi Milleris. Tai iš tikrųjų yra mažas palydovas - pirmasis iš trijų NASA planų siųsti į ISS. Kartu jie naršys kosminės stoties koridoriais, išmokdami skraidyti formuodamiesi.
Mažyčiai palydovai yra nauja karšta idėja tyrinėjant kosmosą: užuot paleidę vieną didelį, sunkų palydovą darbui atlikti, kodėl gi nepaleidus daug mažų? Jie gali skrieti aplink Žemę kartu, kiekvienas atlikdamas savo nedidelę visos misijos dalį. Jei saulės spindulys užgožia vieną palydovą - jokių problemų. Likusieji gali uždaryti gretas ir tęsti. Paleidimo išlaidos taip pat yra mažesnės, nes mažyčiai palydovai gali pritraukti didesnių naudingų krovinių vidų ir beveik nemokamai patekti į kosmosą.
Tačiau iškyla problema: Skraidymas yra sudėtingesnis nei atrodo. Paprašykite minios žmonių suderinti vieną failą, ir jie galės tai išsiaiškinti ir padaryti gana lengvai. Pasirodyti, kad grupė orbitos palydovų atliktų tą patį veiksmą, pasirodo, yra labai sunku.
„Tarkime, kad jūsų orbitoje yra palydovų grupė“, - sako Milleris, „ir vienas ar du iš jų praranda vietą“. Galbūt saulės pliūpsnis laikinai sukramto jų navigacijos kompiuterius, arba variklio šaudymas neveikė taip, kaip tikėtasi. Visas spiečius atsidūrė iš pykčio. Norėdami išspręsti problemą, reikalingas sudėtingas trijų matmenų derinimas, suderintas tarp visų palydovų - galbūt dešimtys ar šimtai. „Turime tai suskaidyti į žingsnis po žingsnio konkrečias instrukcijas, kurias kompiuteris gali suprasti“, - sako Milleris.
Ir tai mus sugrąžina į TKS:
Miller'io uždavinys jo bakalauro inžinerijos klasei 1999 m. Buvo suprojektuoti mažą, maždaug rutulinį robotą, kuris galėtų plūduriuoti ISS ir manevruoti naudodamas suspaustus CO2 stūmoklius. Projektas, pavadintas SPHERES (Synchronized Position Hold Engage Re-Orient Experimental Satellite), pasitarnaus kaip bandomasis eksperimentinės programinės įrangos bandymo būdas palydovų klasteriams valdyti. Robotinės sferos suteikia bendrą platformą, kurią sudaro jutikliai, stūmokliai, ryšiai ir mikroprocesorius; mokslininkai, dirbantys prie naujų programinės įrangos idėjų, gali įkelti savo programinę įrangą į tą platformą, kad pamatytų, kaip šios idėjos veikia. Tai greitas ir palyginti pigus būdas išbandyti naujas programinės įrangos projektavimo teorijas.
Galimos programos yra NASA sugrįžimas į Mėnulį (žr. „Kosmoso tyrinėjimo vizija“). Vienas iš būdų sukurti moonshipą yra surinkti jį po gabalą Žemės orbitoje. „Programinė įranga, skirta valdyti mažus palydovus, taip pat galėtų būti naudojama kartu manevruoti erdvėlaivio dalimis“, - sako Miller.
Pirmoji „SPHERE“ į ISS atvyko balandžio mėnesį, pritvirtinta prie „Progress“ tiekimo raketos. (Atminkite, kad mažyčiai palydovai yra naudingi autostopininkai.) Galų gale prie jo prisijungs dar dvi „SPHERES“, viena vėliau šiais metais, kai kosminė šaudyklė „Discovery“ (STS-121) grįš į stotį, o kita - būsimos šaudyklinės misijos orbitoje.
Kaip astronautai nurodys tris sferas? „Jie yra koduoti spalvomis“, - paaiškina Milleris. Dabar laive esantis raudonas; antra bus mėlyna, o trečia geltona.
„Raudona“ jau užimta. „Mes mums liepė atlikti įvairius manevrus-kilpas ir posūkius, pavyzdžiui. Mes išbandėme roboto galimybes spręsti problemas. “ Astronautai bandė apgauti Raudonąją, priversdami vieną iš jos stūmoklių prilipti. Robotas diagnozavo gedimą, išjungė peilį ir grįžo į budėjimo postą.
„Neblogai vienam mažam droidui“, - sako Milleris. „Negaliu laukti, ką gali padaryti trys iš jų“.
Originalus šaltinis: NASA naujienų leidinys
