A NASA, az Európai Űrügynökség és befektetők milliárdokat költenek a zéró gravitációs körülmények között is használható robotikai és AI-alkalmazások létrehozására. Ez az inspiráló új technológia képes támogatni a küldetéseket, megkönnyíteni a felfedezést, és talán még azt is lehetővé teszi, hogy egy napon más bolygókra költözzünk.
A Tiltott bolygó Robby-jától a Csillagok háborúja ikonikus R2-D2 és C-3PO droidjáig az űrben működő robotok már évtizedek óta megmozgatják a képzeletünket. Ma azonban mindez már nem csak a filmvásznon létezik, hanem a szemünk előtt válik valósággá.
„Hiszem, valamikor eljutunk a Marsra és egyszer az emberek felfedezik a bolygót, de úgy gondolom, hogy nagyon bölcs dolog először végrehajtani az összes robotizált felfedezést, és közben a lehető legtöbbet tanulni. Amikor a robotokkal már minden lehetséges dolgot megismertünk, eljön az emberek ideje, akik majd folytatni fogják a robotok által megkezdett kutatást.
– John Glenn, az amerikai tengerészgyalogság pilótája, mérnök, űrhajós, üzletember és politikus. Ő volt a harmadik amerikai az űrben, és az első amerikai, aki megkerülte a Földet.
Autonóm űrszondák
Felejtsük el a Holdat, és készüljünk valami sokkal távolabbira! A legújabb autonóm robotoknak köszönhetően határtalan lehetőségek nyílnak meg előttünk, hogy elmerészkedjünk Naprendszerünk feltérképezetlen részeibe.
Bár a Vénusz és a Szaturnusz valószínűleg nem alkalmas az emberi életre, a Földről való elvándorlás gondolata még mindig előttünk ragyog. Ahhoz, hogy megtudjuk, képesek lesznek-e az emberek egy másik bolygón élni, az emberek letelepedése előtt azt meg kell vizsgálni és elő kell készíteni. Itt jönnek képbe az űrszondák.
Az űrszonda egy űrhajós nélkül működő eszköz, amelyet az űr felfedezésére és értékes tudományos adatok rögzítésére terveztek. Tudományos műszerekkel és eszközökkel van felszerelve, a Földről indítják és célja a bolygók, holdak és más égitestek légkörének és összetételének tanulmányozása. A szondák működhetnek a mélyűrben, keringhetnek bolygók vagy holdak körül, vagy akár le is szállhatnak azok felületére. Egyes űrszondák egyirányú küldetéseket hajtanak végre, míg mások visszatérnek és mintákat, valamint adatokat hoznak vissza a Földre. Ezek a szondák általában rádiókommunikáció segítségével továbbítják a rögzített adatokat a Földre.
2018 novembere óta egy InSight elnevezésű robot kutatja a Marsot, ahol több, mint 1300 földrengést észlelt, amelyek egy részét az olvadt kőzet mozgása okozta. Ezenkívül meteorit-becsapódás okozta rengéseket észlelt, és az egyenlítőhöz közelebb vízjeget talált. A küldetés második részében az InSight a bolygó belső szerkezetét vizsgálta, beleértve a kéreg, a köpeny és a mag vastagságát. A szonda egy teljes Mars-éven (687 nap) át gyűjtött, részletes időjárási adatokat szolgáltatott, amelyek különböző légköri tanulmányok alapjául szolgáltak. És ahogy Ajay B. Limaye, a Virginiai Egyetem adjunktusa mondta az egyetem hírportáljának adott interjúban, „soha nem rendelkeztünk még ilyen mennyiségű adattal a Mars felszínéről”.
Egy lebegő űrrobot-asszisztens
A CIMON (Crew Interactive Mobile CompanioN) egy autonóm lebegő robotfej-asszisztens. A botot az Airbus fejlesztette a Német Légi és Űrrepülési Központ megbízásából, és az IBM Watson mesterséges intelligenciájának egy változata fut rajta. A videoképernyő-arc mellett a CIMON fel van szerelve egy kamerával is, amellyel képes látni a környezetét, valamint digitális hanggal, amely lehetővé teszi számára, hogy válaszoljon a kérdésekre és kapcsolatba lépjen az űrhajósokkal, miközben azok feladatokat hajtanak végre.
Az űrben dolgozó CIMON-ról az első fotó két évnyi, a Nemzetközi Űrállomáson végzett munka után készült. CIMON az első mesterséges intelligenciát használó asszisztens a keringő laboratóriumban. A kiinduló ötlet az volt, hogy egy érintésmentes adatbázis, számítógép és kamera segítse a kutatást.
Az űrasszisztensek fejlesztése nem állt le. Az Airbus már kifejlesztette a CIMON frissített változatát, a CIMON-2 modellt, amely 2020-ban sikeresen mutatkozott be a Nemzetközi Űrállomáson. Ezenkívül a NASA egy ChatGPT-szerű asszisztens fejlesztésén is dolgozik az űrhajósok számára. A fejlesztők végső célja az, hogy „beszélgetési interakciókat” tudjanak folytatni az űrjárművekkel. Így az OpenAI népszerűsége nemcsak a földet, hanem az űrt is meghódítja.
Robotkutyák a Holdon
Mielőtt elgondolkodnánk azon, hogy az ember lakhat-e a Holdon, átfogó tudományos kutatást kell végezni. A kísérlet előmozdításához tudósok és egyetemi hallgatók fejlett robotkutya-felfedezőket vetettek be, amelyek a jövőben eljuthatnak majd a Holdra. Ezek képesek megmászni meredek emelkedőket, felderíteni a magasan fekvő területeket, valamint tudnak ugrálni és ásni, egy napon segíthetnek az embereknek a Hold és más bolygók felfedezésében is.
Az ETH Zürich és a Zürichi Egyetem által tervezett GLIMPSE nevű robotkutya alakú felfedező más robotfelfedezőkkel együtt 2022-ben már megfelelt az első teszteken. A GLIMPSE feladata az, hogy minél többet megtudjon a Hold déli sarkvidékéről.
Egy másik robotkutya koncepció a LEAP (Legged Exploration of the Aristarchus Plateau), amelyet az ESA European Large Logistics Lander (EL3) felszínén való működésre terveztek. Kialakítása az ETH Zürich és az általa alapított ANYbotics által létrehozott, lábakkal rendelkező ANYmal roboton alapul.
„A robot segítségével meg tudjuk vizsgálni a Hold geológiai történetének és fejlődésének tanulmányozása szempontjából kulcsfontosságú jellemzőket, például a kráterek körüli kilökődött anyagokat, a friss becsapódási helyeket és a beomlott lávacsöveket, ahol az anyagot nem változtatták meg az űr időjárási és egyéb folyamatai,”
– Patrick Bambach, a németországi Max Planck Naprendszer-kutatási Intézet mérnöke.
Hívja a műhold-szerelőt
Az űr tele van több ezer műholddal, amelyek nemcsak időjárás-előrejelzést végeznek, hanem felfedeznek bolygókat és galaxisokat is, így jobban meg tudjuk érteni az univerzumot.
De mi van akkor, ha valami elromlik? Nem mintha lennének szerelők az űrben. Valójában azonban mégis vannak. Ha nem is igazi szerelők, inkább csak javítóberendezések.
Az Orbital Today szerint 2022 közepén több mint 5000 műhold keringett a Föld körül. A műholdak átlagos élettartama 5 – 15 év. Míg vannak olyanok, amelyek elromlanak, míg mások karbantartást igényelnek.
A 80-as évek közepéig az elromlott műholdakat nem tudták megjavítani, de minden megváltozott a NASA Solar Maximum küldetés elindulásával, ahol egy műholdat behúztak az űrsikló rakterébe, és az 1984 Space Shuttle Challenger megjavította. Azóta sor került néhány más küldetésre is, amelyek célja a keringési pályán lévő műholdak megmentése és javítása volt. 2020-ban például volt egy MEV-1 küldetés, amelynek célja a geostacionárius pályán keringő műhold (Intelsat 901 vagy IS-901) élettartamának meghosszabbítása volt a műhold szervizelési és meghajtási képességeinek biztosításával.
Vannak egyéb, soron következő küldetések is, amelyek megtankolják és megjavítják a keringő műholdakat. Az OSAM-1 (On-orbit Service Assembly, Manufacturing-1) küldetés például a tervek szerint 2024-ben indul, célja pedig az lesz, hogy elvégezze az Egyesült Államok elöregedő kormányzati műholdjának első űrben történő átvizsgálását, felújítását és feltankolását.
Az űrhajós-asszisztens
Ismerje meg R5-t, más néven Valkyrie-t, az 1,8 méter magas, 125 kg súlyú humanoid robotot. Arra tervezték, hogy segítse az űrhajósokat az űrben végzett sokféle feladat során, teljes egészében akkumulátorról működik, és felszerelésének része a több működtető, amelyek 44 szabadsági fokot tesznek lehetővé, a feladatok végrehajtását támogató megfogók, valamint a fejben és a mellkasban elhelyezett érzékelők és kamerák.
Eredetileg a Johnson Space Center (JSC) építette a 2013-as DARPA Robotics Challenge keretében, később a NASA Space Robotics Challenge programjának része lett. Azóta a Northeastern University, az amerikai Massachusetts Institute of Technology (MIT) és a skóciai Edinburgh Egyetem mind az űrküldetés előkészítéséhez szükséges szoftveren dolgozik.
Valkyrie izgalmas új küldetésre indul Ausztráliában, ugyan távol az otthonától, de még a Földön. Célja, hogy fejlessze a robotizált távoli műveleti képességeket, növelje a hatékonyságot és a biztonságot Woodside Energy partmenti tevékenységei során, miközben óvja a személyzetet és a környezetet. A Valkyrie jelenleg a perthi Australian Woodside Energy tesztjein vesz részt és bemutatja, hogy sokoldalúan képes ellátni létfontosságú feladatokat az űrben és a Földön egyaránt.
„Örülünk, hogy megkezdhetjük a fejlett robotrendszerek fejlesztésének és tesztelésének következő szakaszát, amelyek potenciálisan pozitív hatást gyakorolhatnak a földi életre, mivel biztonságosabb működést tesznek lehetővé veszélyes környezetben,”
– Shaun Azimi, a NASA Johnson ügyes robotikai csapatának vezetője
Bár egy földi robotról van szó, a Valkyrie vagy annak továbbfejlesztett változata egy napon kikerülhet az űrbe.
A robotok űrbeli alkalmazásai az intergalaktikus jéghegynek csupán a csúcsát jelentik. A kifejezetten zéró gravitációs környezetben való működésre tervezett mikrogravitációs robotoktól a bolygón működő robotokig, például az úttörő felfedezésekre jutó Mars-járókig, amelyek nemrég megtalálták a víz nyomait a Marson. Sok más dizájn és prototípus megalkotása van folyamatban.
Ezek az intelligens technológiák izgalmas, új módokon feszegetik az űrkutatás határait, így lehetővé teszik számunkra, hogy emberi képességeinket messze meghaladó feladatokat tudjunk végrehajtani.
