piątek, 18 listopad 2016 10:29

Lemur pomoże w sprzątaniu kosmosu

Napisane przez Nauka w Polsce
Dystrybucja kosmicznych śmieci widziana spoza orbity geostacjonarnej (GEO) Dystrybucja kosmicznych śmieci widziana spoza orbity geostacjonarnej (GEO)
Lemur - robotyczne ramię budowane przez polskich naukowców - niczym perfekcyjna ręka może wyłapywać z kosmosu duże kosmiczne śmieci, np. nieczynne satelity. W przyszłości może przydać się do serwisowania ISS, satelitów telekomunikacyjnych czy budowy laboratoriów orbitalnych.

Na orbicie okołoziemskiej znajdują się już tysiące kosmicznych śmieci. Powstają one np. w efekcie nieplanowanego zderzenia satelitów poruszających się po zbliżonej trajektorii. Po zderzeniu rosyjskiego satelity z satelitą konstelacji Iridium powstało ponad trzy tysiące kawałków. Część kosmicznych śmieci stanowią elementy nośne rakiet wynoszących obiekty na orbitę okołoziemską, inne - to nieczynne już satelity, a nawet przedmioty pozostawione w kosmosie przez astronautów: rękawiczka zgubiona przez astronautę Eda White'a albo worki z prawdziwymi śmieciami z radzieckiej stacji Mir.

Takie nieużyteczne, krążące po orbitach satelity stanowią zagrożenie dla infrastruktury orbitalnej - np. misji monitorujących środowisko ziemskie czy misji kosmicznych. "Nawet małe kosmiczne śmieci - rzędu 5 cm - lecą z prędkością kilku kilometrów na sekundę. To znacznie więcej niż prędkość kuli wystrzelonej z karabinu, co powoduje, że mogą z łatwością uszkodzić inne pracujące satelity. Jeszcze większym zagrożeniem są duże, pozbawione kontroli satelity" - mówi dr inż. Karol Seweryn z Centrum Badań Kosmicznych PAN.

Jednym z największych kosmicznych śmieci jest satelita Envisat nieczynny od 2009 roku. Jego usunięcie to bardzo ambitna misja, bo obiekt ma 8 metrów długości i waży 8 ton. Ponadto porusza się bardzo skomplikowanym ruchem obrotowym, co komplikuje manewr przechwycenia tego obiektu. Europejska Agencja Kosmiczna planuje pozbyć się tego kłopotliwego satelity w 2022 roku. Pomysłów na jego usunięcie jest kilka.

Jednym z nich jest złapanie satelity za pomocą robotycznego ramienia, umieszczonego na tzw. satelicie serwisowym. W praktyce cała operacja wyglądałaby tak: satelita serwisowy zbliża się do kosmicznego złomu, rozpoznaje jego ruch z wykorzystaniem systemów optoelektronicznych, a następnie dopasowuje swoje względne położenie i orientację, tak aby umożliwić bezpieczne działanie ramienia robotycznego. Finalnym etapem jest ruch manipulatora po specjalnej trajektorii zapewniającej bezpieczne chwycenie obiektu i jego późniejszą stabilizację.

Nad przygotowaniem takiego manewru pracuje międzynarodowy zespół naukowców i inżynierów. Projekt kierowany jest przez hiszpańską firmę GMV, a partnerami są firmy włoskie, portugalskie oraz Centrum Badań Kosmicznych PAN z Warszawy. Projekt o nazwie ORCO realizowany jest na zlecenie Europejskiej Agencji Kosmicznej.

Jednym z ważniejszych elementów prowadzonych prac jest wspomniany Lemur - robotyczne ramię, przygotowane przez naukowców z Centrum Badań Kosmicznych PAN. Umożliwi ono przeprowadzenie kluczowego manewru misji: złapanie kosmicznego śmiecia. "Zamontowany na manipulatorze chwytak złapałby nieczynnego satelitę za obręcz, którą kiedyś był on umocowany do rakiety wynoszącej go w przestrzeń kosmiczną. Tak złowionego satelitę można później unieszkodliwić" - mówi PAP twórca manipulatora dr inż. Karol Seweryn z CBK PAN.

Choć nie brzmi to skomplikowanie, całe przedsięwzięcie wymaga wielu symulacji i niezwykłej precyzji. "Najpierw musimy zidentyfikować obiekt odległy od nas o wiele kilometrów, aby wiedzieć, jak się on porusza i rotuje w kosmosie. Z jego ruchem należy zsynchronizować ruch satelity, który ma się zbliżać do kosmicznego śmiecia i złapać go, minimalizując ryzyko zderzenia. W przypadku kolizji - zamiast pomóc - możemy bowiem przyczynić się do powstania wielu kolejnych kosmicznych śmieci. Układ sterowania satelity wraz z ramieniem robotycznym jest wyzwaniem dla zespołu pracującego w projekcie ORCO" - zaznacza w rozmowie z PAP kierujący projektem ORCO - Pablo Colmenarejo Matellano z GMV.

Naukowcy zajmują się m.in. interakcją pomiędzy robotycznym ramieniem - a usuwanym satelitą. Szczególnie interesuje ich moment kontaktu między tymi obiektami. "Za każdym razem, gdy robotyczne ramię dotyka łapanego obiektu, wytwarza to konkretne siły i wpływa na drugi obiekt" - wyjaśnia kierownik projektu. "Nasze robotyczne ramię powinno być na tyle stabilne, aby przez kilka sekund mogło dotknąć nieużywanego satelity, nie powodując odepchnięcia obiektów od siebie. Właśnie w tym czasie chwytak mógłby złapać kosmiczny śmieć" - wtóruje mu dr Seweryn.

Robotyczne ramię mogłoby wyłapywać zwłaszcza większe obiekty, np. wspomnianego satelitę Envisat. "Używanie go do usuwania mniejszych obiektów nie ma większego sensu. W tym przypadku lepsze byłoby zastosowanie innego rozwiązania, np. siatki" - sugeruje dr Seweryn.

"Siatka jest dobrym systemem, bo nie musi znaleźć się aż tak blisko łapanego obiektu, nie ma też kwestii synchronizacji ruchu satelity z ruchem kosmicznego śmiecia. Problem jest jednak taki, że jeśli siatka złapie i oplecie kosmiczny obiekt, to zaczyna wraz z nim wirować. Ten proces trudno jest jednak kontrolować. To mogłoby być szczególnie niebezpieczne w przypadku zarzucenia siatki na duży obiekt, jakim jest np. Envisat. Robotyczne ramię jest bardziej przewidywalne i w znacznie większym stopniu pozwala kontrolować proces łapania śmiecia" - mówi Pablo Colmenarejo Matellano.

Lemur, nad którym pracują Polacy, to demonstrator technologii. Gdyby Europejska Agencja Kosmiczna zdecydowała się na łapanie dużych kosmicznych śmieci właśnie z jego pomocą – do dyspozycji będzie już przetestowana technologia, którą można rozwijać z wykorzystaniem środków narodowych agencji kosmicznych czy środków ESA. W przyszłości Lemur mógłby posłużyć np. serwisowania Międzynarodowej Stacji Kosmicznej - ISS, satelitów telekomunikacyjnych czy montażu i budowy laboratoriów orbitalnych.

Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl

Technologia i elektronika

  • Kosmiczno-robotyczna pomoc dla Bałtyku +

    Kosmiczno-robotyczna pomoc dla Bałtyku Ścieki, wojenne bomby, miny i broń chemiczna sprawiły, że Bałtyk stał się jednym z najbardziej zanieczyszczonych mórz na świecie. Do Czytaj więcej...
  • Mosty pod okiem dronów +

    Mosty pod okiem dronów Mosty - niestandardowe, wykonane z wielu elementów - trzeba poddawać cyklicznym inspekcjom. Te przeprowadzane przez ludzi zajmują jednak bardzo dużo czasu. Polscy Czytaj więcej...
  • Galileo - następca GPS już działa +

    Galileo - następca GPS już działa Po 17 latach licznych niepowodzeń i przy wykorzystaniu ogromnych nakładów finansowych, europejski system nawigacji satelitarnej Galileo rozpoczął swoją pracę. Alternatywa Czytaj więcej...
  • Fotel eliminujący problemy z kręgosłupem +

    Fotel eliminujący problemy z kręgosłupem Human+ opracowało rewolucyjny projekt hybrydowego krzesła, które nie tylko krzesła, które nie tylko zapewnia komfort pracy, ale również jest antidotum Czytaj więcej...
  • Opony z mniszka lekarskiego coraz bliżej +

    Opony z mniszka lekarskiego coraz bliżej Wiodący dostawca rozwiązań motoryzacyjnych, planuje poszerzyć projekt badawczy "Taraxagum – opony z kauczuku z mniszka lekarskiego" o placówkę naukową mającą na Czytaj więcej...
  • 1

Zdrowie i medycyna

  • Epidemia: brak profilaktyki zdrowotnej wśród mężczyzn +

    Epidemia: brak profilaktyki zdrowotnej wśród mężczyzn W Polsce żyje ponad 18 mln mężczyzn. Gdyby jakakolwiek choroba dotyczyła tak szerokiego grona ludzi niewątpliwie uznalibyśmy ją za epidemię. Czytaj więcej...
  • Polski startup opracował multimedialne aplikacje, które pomogą w terapii autyzmu u dzieci +

    Polski startup opracował multimedialne aplikacje, które pomogą w terapii autyzmu u dzieci Nowe technologie są integralną częścią dzisiejszej medycyny. Przy wsparciu najnowocześniejszych nowinek technicznych udaje się nie tylko ratować ludzkie życie, ale Czytaj więcej...
  • 17% dorosłych Polaków ma szumy uszne +

    17% dorosłych Polaków ma szumy uszne Szumy uszne powodują ciągłe napięcie nerwowe i przemęczenie, uniemożliwiające wykonywanie pracy zawodowej i zachowanie prawidłowych relacji z bliskimi. Czytaj więcej...
  • Naukowcy z Uniwersytetu Warszawskiego przebadają geny Polaków +

    Naukowcy z Uniwersytetu Warszawskiego przebadają geny Polaków Zespół prof. Krystiana Jażdżewskiego z Centrum Nowych Technologii UW chce przebadać wszystkich Polaków i powiedzieć im, co zrobić, żeby nie Czytaj więcej...
  • Zdrowy tryb życia to zdrowe jedzenie +

    Zdrowy tryb życia to zdrowe jedzenie Na wiosnę warto wprowadzić odżywczą dietę. Doda nam sił. Dietetycy, bądźcie dobrzy dla nas na wiosnę… Czytaj więcej...
  • 1

Człowiek

  • Polscy naukowcy rewolucjonizują naukę języków obcych +

    Polscy naukowcy rewolucjonizują naukę języków obcych Naukowcy udowodnili, że w wieku od sześciu miesięcy do dwóch lat reakcje dziecka na bodźce językowe są dużo bardziej wyczulone Czytaj więcej...
  • Snapchat i Instagram negatywnie wpływają na zdrowie psychiczne +

    Snapchat i Instagram negatywnie wpływają na zdrowie psychiczne Portale społecznościowe takie jak Instagram i Snapchat negatywnie wpływają na zdrowie psychiczne młodych osób – wynika z brytyjskiego badania #StatusOfMind. Czytaj więcej...
  • Kontrowersyjna ustawa o instytutach badawczych +

    Kontrowersyjna ustawa o instytutach badawczych Na najbliższym posiedzeniu Senat zajmie się ustawą o instytutach badawczych, która zwiększa wpływ ministrów na działanie tych jednostek. Nowelizacja zakłada Czytaj więcej...
  • Spektakularne malowidła okryte w hiszpańskiej jaskini +

    Spektakularne malowidła okryte w hiszpańskiej jaskini Hiszpańscy speleolodzy zbadali malowidła odnalezione w maju b.r. w jaskini Armintxe w miejscowości Lekeito i uznali je za "najbardziej spektakularne Czytaj więcej...
  • Kameleon w każdym z nas +

    Kameleon w każdym z nas Małżeństwa z długim stażem upodobniają się do siebie nawet fizycznie. Noworodki zaczynają kopiować zachowania innych już w pierwszym dniu życia. Czytaj więcej...
  • 1

logkurierprzez KONCEPT-LOGO1 logobcitiprzez