Roboty pomogą badać kosmos

Przez lata zmienił się sposób eksploracji kosmosu. W latach 70. wykonywane były zwykle loty załogowe. Później eksplorację orbitalną prowadzono przy pomocy autonomicznych robotów, zwykle sond. Obecnie NASA chce zastosować inny sposób eksploracji planet - wysłać na ich powierzchnię roboty, sterowane przez astronautów z orbity.

Eksploracja systemami całkowicie zdalnie sterowanymi z Ziemi jest niemożliwa

O problemach takiej zdalnej eksploracji kosmosu, a zwłaszcza planet, dyskutowano na Exploration Telerobotics Symposium w NASA Goddard Space Flight Center w Greenbelt (stan Maryland, USA) na początku maja.

Jak powiedział jeden z organizatorów sympozjum, George Schmidt z NASA - "telerobotyka jest konieczna, bowiem taki sposób sterowania może dać większe korzyści niż użycie systemów półautonomicznych, takich jak łaziki marsjańskie Spirit i Opportunity. Eksploracja systemami całkowicie zdalnie sterowanymi z Ziemi jest niemożliwa - zbyt duże będzie opóźnienie sygnału sterującego przekazywanego do i od robota, wtedy, kiedy potrzebna jest kontrola w czasie rzeczywistym".

Jak informuje "New Scientist", o ile na Ziemi opóźnienie sygnału wynosi kilkaset milisekund, o tyle między Ziemią a Księżycem ta sama wartość rośnie do 3 sekund. Jak powiedział inny organizator sympozjum, dr Daniel Lester z University of Texas w Austin, "zawiązanie węzła przy pomocy robota na Ziemi trwałoby 3. sekund, ale z 3 sekundowym opóźnieniem zajęłoby 10 minut”.

W przypadku Marsa opóźnienie sygnału rośnie dramatycznie, wynosząc w zależności od pozycji planety od 8 do 4. minut, co oznacza, że sterowanie w czasie rzeczywistym z Ziemi jest całkowicie niemożliwe. Najlepszą opcją byłoby umieszczenie statku na orbicie Marsa i sterowanie robotami przebywającymi na powierzchni planety przez astronautów na jego pokładzie.

Pierwszym stopniem do testowania zdalnego sterowania - telerobotyki - będą badania kierowania robotami z symulowanym opóźnieniem sygnału sterującego w kontrolowanym środowisku na Ziemi. Następnym - sterowanie pojazdami księżycowymi. Pojazdy takie mogłyby eksplorować ciemną stronę Księżyca, nie badaną od czasu misji Apollo. Aby to było możliwe, NASA musiałaby wysłać statek załogowy do punktu Lagrange’a L2 - miejsca o neutralnym wpływie grawitacyjnym, znajdującego się 6. 000 km od Księżyca, w linii prostej od Ziemi.

Wyzwaniem dla takiego systemu eksploracji byłyby loty na Marsa i Wenus. Zwłaszcza istotna byłaby ta ostatnia planeta, na której ze względu na skład atmosfery i warunki panujące na powierzchni nie wyląduje w dającej się przewidzieć przyszłości żadna wyprawa załogowa.

Misja na Wenus mogłaby być krótsza i bliższa od marsjańskiej. Jednak w tym celu konieczne byłoby skonstruowanie specjalnych robotów zdolnych do pracy we wrogiej atmosferze planety, pod wysokim ciśnieniem i przy dużej temperaturze na jej powierzchni. Nawet jednak w przypadku Marsa, telerobotyka, według uczestników sympozjum, mogłaby dać lepsze rezultaty przy eksploracji niż sterowanie robotami bezpośrednio z Ziemi.

Fizyka rzeczy niemożliwych!