reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
© kentoh dreamstime.com Przemys艂 elektroniczny | 14 listopada 2016

Lemur pomo偶e w sprz膮taniu kosmosu

Lemur - robotyczne rami臋 budowane przez polskich naukowc贸w - niczym perfekcyjna r臋ka mo偶e wy艂apywa膰 z kosmosu du偶e kosmiczne 艣mieci, np. nieczynne satelity. W przysz艂o艣ci mo偶e przyda膰 si臋 do serwisowania ISS, satelit贸w telekomunikacyjnych czy budowy laboratori贸w orbitalnych.
Na orbicie oko艂oziemskiej znajduj膮 si臋 ju偶 tysi膮ce kosmicznych 艣mieci. Powstaj膮 one np. w efekcie nieplanowanego zderzenia satelit贸w poruszaj膮cych si臋 po zbli偶onej trajektorii. Po zderzeniu rosyjskiego satelity z satelit膮 konstelacji Iridium powsta艂o ponad trzy tysi膮ce kawa艂k贸w. Cz臋艣膰 kosmicznych 艣mieci stanowi膮 elementy no艣ne rakiet wynosz膮cych obiekty na orbit臋 oko艂oziemsk膮, inne - to nieczynne ju偶 satelity, a nawet przedmioty pozostawione w kosmosie przez astronaut贸w: r臋kawiczka zgubiona przez astronaut臋 Eda White'a albo worki z prawdziwymi 艣mieciami z radzieckiej stacji Mir. Takie nieu偶yteczne, kr膮偶膮ce po orbitach satelity stanowi膮 zagro偶enie dla infrastruktury orbitalnej - np. misji monitoruj膮cych 艣rodowisko ziemskie czy misji kosmicznych. - Nawet ma艂e kosmiczne 艣mieci - rz臋du 5 cm - lec膮 z pr臋dko艣ci膮 kilku kilometr贸w na sekund臋. To znacznie wi臋cej ni偶 pr臋dko艣膰 kuli wystrzelonej z karabinu, co powoduje, 偶e mog膮 z 艂atwo艣ci膮 uszkodzi膰 inne pracuj膮ce satelity. Jeszcze wi臋kszym zagro偶eniem s膮 du偶e, pozbawione kontroli satelity - m贸wi dr in偶. Karol Seweryn z Centrum Bada艅 Kosmicznych PAN. Jednym z najwi臋kszych kosmicznych 艣mieci jest satelita Envisat nieczynny od 2009 roku. Jego usuni臋cie to bardzo ambitna misja, bo obiekt ma 8 metr贸w d艂ugo艣ci i wa偶y 8 ton. Ponadto porusza si臋 bardzo skomplikowanym ruchem obrotowym, co komplikuje manewr przechwycenia tego obiektu. Europejska Agencja Kosmiczna planuje pozby膰 si臋 tego k艂opotliwego satelity w 2022 roku. Pomys艂贸w na jego usuni臋cie jest kilka. Jednym z nich jest z艂apanie satelity za pomoc膮 robotycznego ramienia, umieszczonego na tzw. satelicie serwisowym. W praktyce ca艂a operacja wygl膮da艂aby tak: satelita serwisowy zbli偶a si臋 do kosmicznego z艂omu, rozpoznaje jego ruch z wykorzystaniem system贸w optoelektronicznych, a nast臋pnie dopasowuje swoje wzgl臋dne po艂o偶enie i orientacj臋, tak aby umo偶liwi膰 bezpieczne dzia艂anie ramienia robotycznego. Finalnym etapem jest ruch manipulatora po specjalnej trajektorii zapewniaj膮cej bezpieczne chwycenie obiektu i jego p贸藕niejsz膮 stabilizacj臋. Nad przygotowaniem takiego manewru pracuje mi臋dzynarodowy zesp贸艂 naukowc贸w i in偶ynier贸w. Projekt kierowany jest przez hiszpa艅sk膮 firm臋 GMV, a partnerami s膮 firmy w艂oskie, portugalskie oraz Centrum Bada艅 Kosmicznych PAN z Warszawy. Projekt o nazwie ORCO realizowany jest na zlecenie Europejskiej Agencji Kosmicznej. Jednym z wa偶niejszych element贸w prowadzonych prac jest wspomniany Lemur - robotyczne rami臋, przygotowane przez naukowc贸w z Centrum Bada艅 Kosmicznych PAN. Umo偶liwi ono przeprowadzenie kluczowego manewru misji: z艂apanie kosmicznego 艣miecia. "Zamontowany na manipulatorze chwytak z艂apa艂by nieczynnego satelit臋 za obr臋cz, kt贸r膮 kiedy艣 by艂 on umocowany do rakiety wynosz膮cej go w przestrze艅 kosmiczn膮. Tak z艂owionego satelit臋 mo偶na p贸藕niej unieszkodliwi膰" - m贸wi PAP tw贸rca manipulatora dr in偶. Karol Seweryn z CBK PAN. Cho膰 nie brzmi to skomplikowanie, ca艂e przedsi臋wzi臋cie wymaga wielu symulacji i niezwyk艂ej precyzji. - Najpierw musimy zidentyfikowa膰 obiekt odleg艂y od nas o wiele kilometr贸w, aby wiedzie膰, jak si臋 on porusza i rotuje w kosmosie. Z jego ruchem nale偶y zsynchronizowa膰 ruch satelity, kt贸ry ma si臋 zbli偶a膰 do kosmicznego 艣miecia i z艂apa膰 go, minimalizuj膮c ryzyko zderzenia. W przypadku kolizji - zamiast pom贸c - mo偶emy bowiem przyczyni膰 si臋 do powstania wielu kolejnych kosmicznych 艣mieci. Uk艂ad sterowania satelity wraz z ramieniem robotycznym jest wyzwaniem dla zespo艂u pracuj膮cego w projekcie ORCO - zaznacza w rozmowie z PAP kieruj膮cy projektem ORCO - Pablo Colmenarejo Matellano z GMV. Naukowcy zajmuj膮 si臋 m.in. interakcj膮 pomi臋dzy robotycznym ramieniem - a usuwanym satelit膮. Szczeg贸lnie interesuje ich moment kontaktu mi臋dzy tymi obiektami. - Za ka偶dym razem, gdy robotyczne rami臋 dotyka 艂apanego obiektu, wytwarza to konkretne si艂y i wp艂ywa na drugi obiekt" - wyja艣nia kierownik projektu. "Nasze robotyczne rami臋 powinno by膰 na tyle stabilne, aby przez kilka sekund mog艂o dotkn膮膰 nieu偶ywanego satelity, nie powoduj膮c odepchni臋cia obiekt贸w od siebie. W艂a艣nie w tym czasie chwytak m贸g艂by z艂apa膰 kosmiczny 艣mie膰 - wt贸ruje mu dr Seweryn. Robotyczne rami臋 mog艂oby wy艂apywa膰 zw艂aszcza wi臋ksze obiekty, np. wspomnianego satelit臋 Envisat. - U偶ywanie go do usuwania mniejszych obiekt贸w nie ma wi臋kszego sensu. W tym przypadku lepsze by艂oby zastosowanie innego rozwi膮zania, np. siatki - sugeruje dr Seweryn. - Siatka jest dobrym systemem, bo nie musi znale藕膰 si臋 a偶 tak blisko 艂apanego obiektu, nie ma te偶 kwestii synchronizacji ruchu satelity z ruchem kosmicznego 艣miecia. Problem jest jednak taki, 偶e je艣li siatka z艂apie i oplecie kosmiczny obiekt, to zaczyna wraz z nim wirowa膰. Ten proces trudno jest jednak kontrolowa膰. To mog艂oby by膰 szczeg贸lnie niebezpieczne w przypadku zarzucenia siatki na du偶y obiekt, jakim jest np. Envisat. Robotyczne rami臋 jest bardziej przewidywalne i w znacznie wi臋kszym stopniu pozwala kontrolowa膰 proces 艂apania 艣miecia - m贸wi Pablo Colmenarejo Matellano. Lemur, nad kt贸rym pracuj膮 Polacy, to demonstrator technologii. Gdyby Europejska Agencja Kosmiczna zdecydowa艂a si臋 na 艂apanie du偶ych kosmicznych 艣mieci w艂a艣nie z jego pomoc膮 鈥 do dyspozycji b臋dzie ju偶 przetestowana technologia, kt贸r膮 mo偶na rozwija膰 z wykorzystaniem 艣rodk贸w narodowych agencji kosmicznych czy 艣rodk贸w ESA. W przysz艂o艣ci Lemur m贸g艂by pos艂u偶y膰 np. serwisowania Mi臋dzynarodowej Stacji Kosmicznej - ISS, satelit贸w telekomunikacyjnych czy monta偶u i budowy laboratori贸w orbitalnych. [i]殴r贸d艂o: PAP - Nauka w Polsce, Ewelina Krajczy艅ska
reklama
reklama
reklama
reklama
Za艂aduj wi臋cej news贸w
February 20 2019 12:04 V12.2.3-2