Сотрудничество NASA и Apptronik представляет собой новый этап в освоении космоса, связанный с разработкой человекоподобных роботов для помощи космонавтам. Эти роботы, предназначенные для полетов на Луну и Марс, могут изменить космические операции, выполняя рискованные задачи и позволяя космонавтам сосредоточиться на научных исследованиях, обеспечивая длительное присутствие человека в космосе.
Освоение космоса идет по пути синергии человека и робототехники. Именно в этом контексте NASA совместно с компанией Apptronik занимается разработкой человекоподобных роботов, которые в будущем станут спутниками космонавтов в полетах на Луну и Марс.
Цель проекта — создать помощников, способных работать в тандеме с космонавтами, и тем самым придать новый облик покорению космоса, подобно роботу Apollo. Данная инициатива является частью программы инновационных исследований малого бизнеса (SBIR).
Apollo — универсальный робот
Apollo — гуманоидный робот, разработанный компанией Apptronik, размером почти 1,73 м и массой 73 кг. Время автономной работы робота составляет около четырех часов, а грузоподъемность — 25 кг. Горячая замена аккумуляторов позволит Apollo продолжать работу при простой замене батареи (вместо зарядки от розетки, во время которой он будет неработоспособен). Изначально его конструкция была ориентирована на наземное применение, в частности, в таких промышленных областях, как логистика и производство.
Однако именно в контексте космических полетов потенциал Apollo приобретает новое измерение. Внеземная среда с ее экстремальными условиями требует инновационных и адаптивных решений. Для этого NASA использовало свой многолетний опыт в области робототехники, чтобы помочь разработать Apollo в таких областях, как мобильность роботов и принципы проектирования программного обеспечения для безопасного взаимодействия человека и робота.
Apollo, имея модульную и адаптируемую структуру, отвечает этим требованиям за счет широких возможностей настройки в соответствии с конкретными задачами каждой миссии. Он может быть оснащен различными уровнями гибкости, обеспечивающими тонкое манипулирование объектами и точное взаимодействие с окружающей средой. Он может быть настроен на удовлетворение потребностей космонавтов и при этом работать автономно. Более того, его автономные функции могут быть настроены и расширены для выполнения целого ряда задач, от самых простых до самых сложных, без непосредственного вмешательства человека.
Аналогичным проектом является CoSTAR (Collaborative SubTerranean Autonomous Robots), осуществляемый Лабораторией реактивного движения NASA. В настоящее время CoSTAR работает над созданием коммерческого робота, который мог бы автономно исследовать пещеры, ямы, тоннели и другие подземные участки на Луне и Марсе.
Стоит также упомянуть о миссии NASA Dragonfly, запуск которой запланирован на 2027 год, с целью доставки автономного беспилотного аппарата на Титан, крупнейший спутник Сатурна, в 2034 году. Беспилотник предназначен для более глубокого и быстрого изучения рельефа Титана, чем это может сделать любой наземный исследовательский аппарат.
Внимание к безопасности
Роботы в виде наземных аппаратов, роверов и даже беспилотных летательных аппаратов уже работают на других планетах, но многоцелевые роботы — это совсем другое дело. В пресс-релизе Шон Азими (Shaun Azimi), возглавляющий группу робототехники в Космическом центре NASA имени Джонсона в Хьюстоне, отмечает, что вопрос безопасности в данном случае является центральным. Необходимо, чтобы взаимодействие между космонавтами и роботами было не только эффективным, но и безопасным, чтобы исключить риск аварии или неисправности, которые могут поставить под угрозу выполнение миссии.
Apollo имеет усовершенствованную архитектуру управления силой, которая позволяет ему двигаться рядом с человеком без риска. Он также оснащен зоной воздействия, позволяющей немедленно прекратить движение при обнаружении движущихся объектов.
Инновации в этой области направлены не только на повышение безопасности космических полетов, но и на вклад в американскую экономику, создавая новые возможности и стимулируя технологическое развитие. Более того, достижения в этой области выходят далеко за рамки освоения космоса, влияя на разработку человекоподобных роботов для наземных применений, таких как здравоохранение, логистика и производство.
Apollo для поддержки программы Артемида
Программа NASA «Артемида», целью которой является полет человека на Луну и, в перспективе, на Марс, предполагает значительную интеграцию передовой робототехники для поддержки и расширения возможностей человека в космосе.
Роботы в этом контексте рассматриваются как незаменимые помощники космонавтов. Они предназначены для выполнения множества задач, особенно повторяющихся, трудоемких или связанных с высоким уровнем риска. Они могут использоваться для выполнения строительных и ремонтных работ, а также для работы с опасными материалами.
Делегирование задач роботам позволит космонавтам уделять больше времени и сил научным исследованиям и поисковой работе, тем самым максимально повышая производительность миссии. Кроме того, использование роботов в программе Артемида может облегчить выполнение подготовительных работ до прибытия космонавтов, таких как установка среды обитания и создание систем жизнеобеспечения.
И хотя нынешний человекоподобный робот NASA Valkyrie, также созданный в результате сотрудничества с компанией Apptronik, потенциально может обеспечить поддержку космонавтов, предусмотренную для Apollo, изучение возможностей адаптации коммерческих роботов, как находящихся в разработке, так и уже работающих, для космических полетов — это направление, которым агентство не может позволить себе пренебречь. Их интеграция может сыграть решающую роль в достижении долгосрочных целей, таких как создание пилотируемых баз на постоянной основе.
Видео: Презентация Apollo. © Apptronik