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DARPA和NASA研发太空机器人


来源:TechPunk

大家还记得那张足以引发密恐症的太空垃圾图吧,寿终正寝的卫星们就是很多个小白点的贡献者。要知道卫星是有寿命的,到了一定年龄就得退役,原因要么是发生了故障要么是耗尽材料。


卫星不像你的座驾,坏了可以修,没油了可以加,所以一旦发生这种情况,它们就只能沦为太空垃圾。


目前地球同步轨道上有 400 多个地球同步卫星正在运行,都在距离地面高度达到 36000 公里的轨道上运转着,它们是全球通信的主力军,而且价值不菲,高达数十亿美元。要是动不动就报废一个,损失惨重不说,还污染了太空环境。怎么办呢? 


NASA 和 DARPA的科学家们盯上了无所不能的机器人。他们想研发可以维修卫星并为卫星补给燃料的机器人。


2016 年,DARPA 就决定研发一个机器人维修车辆(RSV), RSV 被发射升空之后,将在地球同步轨道上处于待机状态,就像个家庭医生一样,一旦地球同步轨道上有卫星需要修理,它就会过去帮忙。比如,一颗地球同步卫星未能展开其太阳能电池板,再比如卫星进入了错误的轨道。



RSV 长的也挺喜感,就像一个长着机器人手臂,全身布满各种插座的卫星。它没事儿就在有故障的卫星身边转悠,收集图像和三维数据,再把数据传输到地面控制中心,供控制人员使用计算机模拟出维修方案,然后通过实验室排演,如果方案正确,控制人员再告知 RSV。



RSV 是怎么维修卫星的呢?首先 RSV 要接近故障卫星,并且与之对接,对接后,地面操作人员详细评估收到的最新数据,校正维修计划,最终让 RSV 修理卫星,或使用其发动机将卫星推送到正常轨道。


不仅 DARPA,NASA 也在研发卫星修理机器人。因为担心“太空威胁”,美国也真是下了血本。12 月 6 日,NASA 与位于加州的劳拉空间系统公司(SSL)签订一份价值 1.27 亿美元的合同,研制可为在轨运行卫星提供燃料的新型 Restore-L 航天器。



Restore-L 航天器就像一个移动加油站,能够对在轨运行卫星进行燃料加注,以延长在轨卫星寿命。建造航天器的任务将由 SSL 公司完成,预计花费 3-5 年。建造完成后,SSL 公司还要承担相关测试、发射与运行控制任务。


NASA 计划最早于 2020 年发射 Restore-L 航天器,发射成功后将迎来其首个用户,它是 1999 年发射升空的美国“陆地卫星-7”(Landsat-7)地球观测卫星。届时,Restore-L 航天器将与“陆地卫星-7”自主交会、对接,并用机械臂实现目标燃料加注与目标重定位。



Restore-L 航天器一个很厉害的技能是为那些没有专门设计成可在太空打开燃料箱的卫星补给燃料。除此之外,还要给即将或者已经耗尽燃料的健康卫星补给燃料,来延长它们的寿命。


NASA 认为,在提供在轨燃料补给的同时,Restore-L 还有潜力实现在轨维修、航天器组装和轨道碎片清除,看来这是个技能满满的机器人。

研究者计划将太空机器人发射到半人马座阿尔法星

来源:卡特智能机器人 

暂时先不谈及火星。如果人类要到达半人马座阿尔法星系(这是一个最近的可能适合人类生存的星系),那么我们很可能需要提前几年或者几十年在我们到达4.37光年开外之前,发射一些人工智能航天器提前进行一些预备和探索工作。

'机器人太空探索机构'日前发表的一篇文章中称,一些在美国宇航局喷气推进实验室工作的科学家表示,人工智能推进的航天器是难以在深层太空独立开展探索工作的,但人工智能船极有可能第一个与外星人进行交流,而不是我们人类。

有专家称,人工智能可以应用在火星表面的研究中。作家史蒂夫和瓦格斯塔夫表示,自主控制的目标是“让机器人自主检测,并对意外情况作出回应,而不是茫然的站在那里等待从地球发来的命令。火星探测器的远程科学操作是预先计划的,并且受限于前一天下行链路可见的区域。”

他们认为:”一个令人惊喜的发展是,现在越来越多的航天器可以自己作出决定并加速科学探索工作。“这意味着,随着机器学习技术的发展,机器人将来在这颗红色星球上更加自主独立。”瓦格斯塔夫称:“机器人自主能力和人工智能科技是在太空探索中实现任务目标的关键。我们不能亲临现场,也无法在数百万英里之外的地方进行远程操作。因此,我们需要建立一个智能、健全的系统,能够在不需要人工干预的情况下,决定要去哪里、收集什么样的数据。”

除此之外,这种长期由人工智能操控的宇宙飞船还肩负着寻找外太空生物的任务。未来的勘探计划甚至有更高的自主控制能力要求。科学家们认为,我们的太阳系至少存在着8个有海洋的星球。“这些含液体的星球可能含有热液喷口,可以与地球上的深海热液喷口附近的极端微生物进行类比。”在太阳系之外,有近半人马座阿尔法星。

由俄罗斯慈善家企业家尤里·米尔纳和斯蒂芬·霍金在内的一群受人尊敬的理论物理学家一同参与的“突破射星”计划(这个计划于2016年4月被提出)。他们打算利用太阳帆技术,将超轻量的机器人发送到恒星系统中去。探索宇宙飞船将在近半人马座阿尔法星的三星系统进行为期60年的旅行。它需要具备能够独立于人类指导,自己做出决定并进行探索研究的能力。

史蒂夫发表的一篇文章中写道:“我们的目标是让人工智能更像一个智能助手,而不像编程代码那样。”它让科学家能够专注于“思考”事情,分析和解读数据。而机器人探索者则主要负责搜索出人类感兴趣的问题。瓦格斯塔夫表示,“到达目的地后,飞船将需要独立运行数年,甚至几十年,探索星系中的多个行星。”



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