НАСА разработало и протестировало способности роботизированной системы, которая способна самособираться для создания различных структур на других планетах.
Агентство отмечает, что будущие долгосрочные миссии по исследованию дальнего космоса, в том числе на Луну и Марс, потребуют создания крупномасштабной инфраструктуры, такой как солнечные электростанции, башни связи и временные постройки для экипажа. НАСА ищет возможности для создания этих структур на месте, чтобы не отправлять с Земли крупное предварительно собранное оборудование.
Команда НАСА по автоматизированным реконфигурируемым адаптивным цифровым сборочным системам (ARMADAS) представила своё решение. В нём используются различные типы роботов, в том числе похожих на небольших червей, которые могут собирать, ремонтировать и переконфигурировать конструкционные материалы для различных аппаратных систем в космосе. Роботы могут работать на орбите, на поверхности Луны или на других планетах даже до прибытия людей.
Исследователи из Исследовательского центра Эймса НАСА в Калифорнии провели лабораторную демонстрацию технологии ARMADAS и проанализировали производительность системы. Во время испытаний три робота работали автономно, но как команда, чтобы построить укрытие размером примерно с сарай, используя сотни блоков. Команда опубликовала результаты тестов в журнале Science Robotics.
ARMADAS может использовать небольшой набор трёхмерных строительных блоков (вокселей) для формирования практически любой структуры. Система программируется, то есть она может самостоятельно переконфигурироваться в соответствии с меняющимися потребностями.
Воксели, использованные в демонстрации, были изготовлены из прочных и лёгких композитных материалов и имели форму кубооктаэдра. Форма деталей позволяет крепить их под разными углами, сохраняя при этом прочность конструкции. По словам инженеров, воксели можно изготавливать на месте из разных материалов, которые есть на Луне и других небесных телах.
Для демонстрации команда ARMADAS предоставила планы конструкции, но не управляла работой роботов на микроуровне. Программные алгоритмы планировали их задачи, а система отрабатывала последовательность сборки в моделировании до начала фактического запуска.
Во время работы два шагающих робота ходили по внешней стороне конструкции, перемещая по одному вокселю размером с футбольный мяч за раз. Третий робот подобно червяку скользил к местам размещения вокселей и прикреплял их к остальной части структуры.
В ходе экспериментов роботы построили убежище из сотен вокселей чуть более чем за четыре дня работы. В НАСА отметили, что при отправке системы на Луну за год до высадки туда людей она успела бы соорудить 12 подобных укрытий.
В настоящее время инженеры проектируют систему энергоснабжения роботов. Предположительно, они смогут автономно заряжаться на станциях или даже получать энергию по беспроводной сети.
«Эксперимент по наземной сборке продемонстрировал масштабируемость и надёжность роботов, а также производительность структур, которые они строят. Этот тип испытаний является ключевым для развития технологии», — отмечает Кристин Грегг, главный инженер ARMADAS.
Главный исследователь ARMADAS Кенни Чунг же говорит, что возможность «адаптивности к миссии» позволяет повторно использовать систему для различных целей, в том числе и заимствуя оборудование из уже завершённых операций, что снизит стоимость новых миссий.
Ранее НАСА официально отложило ещё на год запуск миссий «Артемида-2» и «Артемида-3» до сентября 2025 года и сентября 2026 года соответственно. Сообщалось, что такое решение было принято из-за технических трудностей с космическими кораблями.
