Während große Weltraumbauprojekte Science-Fiction sind, müssen sie zu wissenschaftlichen Tatsachen werden, da die Missionen immer ehrgeiziger werden. Forscher der University of Lincoln haben beschlossen, eine Führungsrolle zu übernehmen.
Vorstellung des Designs für einen „End-over-End Walking Robot“ (oder E-Walker) in der Grenzen in Robotik und KI Magazin beschreiben die Studienautoren Manu Harikrishnan Nair, Mini Chakravarthini Rai und Mithun Poozhiyil „ein innovatives, bequemes Laufrobotersystem für Montagemissionen im Orbit“.
Sie sagen, simulierte Ergebnisse „belegen die Wirksamkeit des dualen E-Walker-Robotersystems zur Durchführung komplexer Montagevorgänge vor Ort durch Lastausgleich“, am Beispiel eines Large Aperture Space Telescope (LAST).
„Wir müssen nachhaltige, futuristische Technologie einführen, um das aktuelle und wachsende orbitale Ökosystem zu unterstützen“, sagte der Hauptautor Nair, ein Doktorand an der University of Lincoln.
„Da der Umfang von Weltraummissionen zunimmt, besteht ein Bedarf an umfangreicheren Infrastrukturen im Orbit. Montagemissionen im Weltraum wären eine der Hauptaufgaben, um der steigenden Nachfrage gerecht zu werden.“
Obwohl sich das leistungsstärkste Weltraumteleskop, das James Webb, jetzt im Orbit befindet, könnten die Öffnungen immer größer sein. Damit wir nicht vergessen, dass „der Weltraum schwierig ist“, wird der Fortschritt in diesem Bereich durch die Größe der derzeitigen Trägerraketen mit begrenzter Nutzlast behindert, sodass zukünftige Ausrüstung dort gebaut werden muss.
Und doch sind Aktivitäten außerhalb des Fahrzeugs, Aufgaben, die von Astronauten außerhalb der relativen Sicherheit von Raumfahrzeugen ausgeführt werden, unglaublich gefährlich und schwierig.
Zu diesem Zweck schlugen die Forscher einen „vollbeweglichen End-over-End-Laufroboter mit sieben Freiheitsgraden“ vor, ein Robotersystem mit Gliedmaßen, das sich entlang einer Oberfläche zu verschiedenen Orten bewegen kann, um Aufgaben zu erledigen – denken Sie an einen Slinky oder einen Wanderkompass (der Kreiszeichnungsvariante).
Der Roboter (Mitte) mit einigen Anwendungsszenarien, sowohl im Orbit als auch auf der Erde
Sie begannen mit einer eingehenden Design-Engineering-Übung, bei der die Fähigkeiten des Roboters zur effizienten Montage eines 25 m langen LAST im Orbit getestet wurden.
„Unsere Analyse zeigt, dass sich das vorgeschlagene innovative E-Walker-Design als vielseitig und ein idealer Kandidat für zukünftige Missionen im Orbit erweist“, erklärt Nair. „Der E-Walker könnte den Lebenszyklus einer Mission verlängern, indem er routinemäßige Wartungs- und Servicemissionen nach der Montage im Weltraum durchführt.“
Er fügte hinzu, dass ein verkleinerter Prototyp auch ein idealer Kandidat für bodengestützte Service-, Wartungs- und Montagearbeiten wäre, wie zum Beispiel die Durchführung regelmäßiger Wartungskontrollen an Windkraftanlagen.
Aber die Studie sei nur eine „konstruktionstechnische Analyse eines vollständigen und prototypischen Modells des E-Walkers“. Jetzt haben die Forscher die Aufgabe, das Ding tatsächlich zu bauen. „Der E-Walker-Prototyp ist jetzt an der Lincoln University im Gange, daher werden die experimentelle Verifizierung und Validierung separat veröffentlicht“, sagte Nair. ®
