Roboty zyskują wiodącą rolę w montażu statków kosmicznych poza Ziemią
Eksplorację kosmosu zawsze ograniczały możliwości związane z tym, co można zbudować na Ziemi, a następnie wystrzelić na orbitę. Ale co by było, gdybyśmy mogli ominąć te ograniczenia i budować bezpośrednio w kosmosie? Taką możliwość stwarza montaż i produkcja w kosmosie (ISAM)(odnośnik otworzy się w nowym oknie) – przełomowe podejście, które pozwala na montaż i konserwację statków kosmicznych na orbicie. Finansowany ze środków UE projekt EU-RISE(odnośnik otworzy się w nowym oknie) miał na celu urzeczywistnienie tej wizji, stawiając czoła wyzwaniom technicznym i strategicznym. Przed zagłębieniem się w istotę robotyki, zespół projektu EU-RISE cofnął się o krok, aby zrozumieć szerszy kontekst. Rozpoczął więc od rozważań na temat przyszłości ISAM, badania istniejących możliwości i identyfikacji przeszkód. Dzięki szczegółowej analizie rynku i konsultacjom z ekspertami branżowymi w ramach projektu zidentyfikowano dwa potencjalne scenariusze na przyszłość. „Scenariusz krótkoterminowy przewiduje powrót statku kosmicznego na Ziemię, podczas gdy scenariusz długoterminowy koncentruje się na modułowych systemach orbitalnych”, wyjaśnia Marko Jankovic, koordynator projektu i architekt systemów robotycznych w Airbus Defence and Space. „Oba opierają się na autonomicznych systemach robotycznych do montażu i serwisowania, a scenariusze zapewniają mapę drogową, aby zapewnić, że każdy rozwój technologiczny jest dostosowany do rzeczywistych potrzeb”.
Tworzenie narzędzi
Mając jasne zrozumienie rynku, badacze z projektu EU-RISE oraz specjaliści z Airbus Defence and Space, będącego kluczowym partnerem projektu, skupili się na opracowaniu narzędzi potrzebnych do urzeczywistnienia wizji ISAM. Udoskonalono istniejące technologie, takie jak Versatile In-Space and Planetary Arm (VISPA) oraz Standard Interface for Robotic Manipulation(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (SIROM), które są rozwijane od 2016 r., a także ramy sterowania systemem robotycznym i konsolę naziemną. Nowe innowacje, takie jak system wykorzystujący SIROM do wymiany narzędzi i narzędzie wielofunkcyjne, zapewniły robotom elastyczność w przystosowywaniu się do różnych zadań. Grawitacyjny system rozładunku symulujący stan nieważkości w przestrzeni kosmicznej zapewnił możliwość testowania tych technologii na Ziemi w kontrolowanym środowisku.
Udowodnienie koncepcji
Projekt EU-RISE zintegrował wszystkie wspomniane technologie w demonstratorze typu hardware-in-the-loop, który naśladował rzeczywiste warunki misji. „Wyniki były przełomowe – udowodniły, że zrobotyzowany system może wykonywać złożone operacje ISAM. Roboty z powodzeniem zmontowały antenę i wysięgnik. System został również przetestowany pod kątem potencjalnego tankowania satelitów”, zauważa Jankovic. Zespół projekt EU-RISE uznając, że innowacje nie powstają w izolacji, opracował strategię open-source, która wspiera współpracę w całym przemyśle kosmicznym. Stworzenie ram dla licencjonowania, zarządzania kosztami i najlepszych praktyk daje naukowcom, małym firmom i dużym korporacjom plan współpracy w celu rozwoju ISAM.
Nowa era dla Europy w przestrzeni kosmicznej
Postępy w projektach torują drogę do bardziej zrównoważonego przemysłu kosmicznego. Systemy modułowe można naprawiać, modernizować i ponownie wykorzystywać, zmniejszając w ten sposób ilość odpadów i minimalizując ilość kosmicznych śmieci. „Wyniki projektu mają kluczowe znaczenie, ponieważ stanowią przejście od statków kosmicznych o jednym przeznaczeniu do modułowych zasobów, które mogą być serwisowane, produkowane i montowane w przestrzeni kosmicznej przez roboty. Zwiększa to zdolność Europy do oferowania konkurencyjnych usług serwisowych na orbicie dla istniejących satelitów i ISAM dla nowych aktywów, co czyni Europę liderem w globalnym przemyśle kosmicznym”, podkreśla Jankovic. Sprawdzające się technologie będą dalej rozwijane i wykorzystywane w nadchodzących pilotażowych misjach europejskich operacji i usług w przestrzeni kosmicznej. Działania te wspierają europejską strategię w zakresie infrastruktury kosmicznej, pomagając budować nową gospodarkę kosmiczną, chronić zasoby kosmiczne i zapewnić Europie niezależny dostęp do przestrzeni kosmicznej.
