Οι μηχανικοί του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA) συναρμολογούν έναν από τους πιο προηγμένους ρομποτικούς βραχίονες της Ευρώπης, ένα σύστημα σχεδιασμένο να χειρίζεται δείγματα και να εκτελεί πολύπλοκες εργασίες κατά τη διάρκεια μελλοντικών αποστολών στη Σελήνη και τον Άρη.
Γνωστός ως Βραχίονας Μεταφοράς Δειγμάτων (Sample Transfer Arm – STA), το ρομπότ μπορεί να εκταθεί έως και 2,4 μέτρα και να κινηθεί με επτά βαθμούς ελευθερίας, έχοντας ένα εύρος κίνησης παρόμοιο με αυτό του ανθρώπινου χεριού. Το σύστημα είναι εξοπλισμένο με κάμερες, αισθητήρες και ενσωματωμένα ηλεκτρονικά συστήματα που του επιτρέπουν να αντιλαμβάνεται το περιβάλλον του και να εκτελεί εργασίες με υψηλό επίπεδο αυτονομίας.
Ο ρομποτικός βραχίονας αναπτύχθηκε αρχικά ως μέρος της κοινής εκστρατείας NASA-ESA για την επιστροφή δειγμάτων από τον Άρη (Mars Sample Return). Ο ρόλος του ήταν να μεταφέρει τα αρειανά δείγματα που συνέλεξε το ρόβερ Perseverance της NASA για την τελική επιστροφή τους στη Γη. Αν και το μέλλον της συγκεκριμένης αποστολής παραμένει αβέβαιο, η τεχνολογία αυτή επαναπροσδιορίζεται τώρα για ένα ευρύτερο φάσμα εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων μελλοντικών αποστολών εξερεύνησης της Σελήνης.
Ένας ανθρωπόμορφος βοηθός του διαστήματος
Ο βραχίονας διαθέτει διάταξη ώμου, αγκώνα και καρπού παρόμοια με την ανθρώπινη ανατομία. Στο άκρο του φαίνεται η ικανότητα να χειρίζεται αντικείμενα με ακρίβεια χιλιοστού. Το σύστημα περιλαμβάνει επίσης έναν εξελιγμένο αισθητήρα δύναμης και ροπής που λειτουργεί ως αίσθηση αφής. Ο αισθητήρας μετρά πώς ένα αντικείμενο σπρώχνεται, τραβιέται ή στρίβει στον τρισδιάστατο χώρο, επιτρέποντας στον βραχίονα να χειρίζεται αντικείμενα με μεγαλύτερη ακρίβεια.
Αισθητήρες θέσης ενσωματωμένοι σε όλες τις αρθρώσεις υπολογίζουν συνεχώς τη θέση της άκρης του βραχίονα, βοηθώντας στη διατήρηση ακριβούς ελέγχου κατά τη διάρκεια των λειτουργιών. Οι μηχανικοί αναφέρουν ότι αυτό το επίπεδο ακρίβειας θα μπορούσε να αποδειχθεί χρήσιμο για μια ποικιλία δραστηριοτήτων στο διάστημα, όπως η συλλογή γεωλογικών δειγμάτων, η μεταφορά εξοπλισμού και η υποστήριξη αστροναυτών κατά τη διάρκεια αποστολών στην επιφάνεια.
Ο ρομποτικός βραχίονας περιέχει επίσης τη δική του ηλεκτρονική μονάδα, η οποία λειτουργεί ως το κέντρο ελέγχου του συστήματος, ενώ οι κάμερες που είναι τοποθετημένες πάνω του παρέχουν οπτική επίγνωση, επιτρέποντας στο ρομπότ να ανιχνεύει και να αλληλεπιδρά με αντικείμενα στο περιβάλλον του.
Έτοιμος για δοκιμές
Ομάδες της ιταλικής αεροδιαστημικής εταιρείας Leonardo ολοκληρώνουν αυτή τη στιγμή την ενσωμάτωση του συστήματος στις εγκαταστάσεις της εταιρείας στο Νερβιάνο, κοντά στο Μιλάνο. Τις επόμενες εβδομάδες, οι μηχανικοί θα ξεκινήσουν τις δοκιμές του βραχίονα σε προσομοιωμένα διαστημικά περιβάλλοντα για να αξιολογήσουν την απόδοσή του πριν από οποιαδήποτε μελλοντική ανάπτυξη.
Το έργο συγκεντρώνει εταιρείες και προμηθευτές από ολόκληρη την Ευρώπη. Η βιομηχανική κοινοπραξία καθοδηγείται από τη Leonardo και περιλαμβάνει τις GMV και AVS από την Ισπανία, τη Maxon από την Ελβετία, την 3DPlus από τη Γαλλία και την COMOTI από τη Ρουμανία, μαζί με προμηθευτές από τη Δανία, την Ελλάδα και τη Γερμανία.
Ο βραχίονας ενσωματώνει πολλά εξειδικευμένα συστήματα σχεδιασμένα για διαστημικές πτήσεις. Αυτά περιλαμβάνουν έναν εύκαμπτο μηχανισμό καρπού που επιτρέπει πιο απαλή επαφή με τα αντικείμενα, μια επίπεδη ηλεκτρική καλωδίωση που μεταφέρει εκατοντάδες σήματα σε όλο τον βραχίονα και δομικούς μηχανισμούς που βοηθούν στην αντοχή των δυνάμεων που ασκούνται κατά την εκτόξευση και την προσγείωση.
Οι ευρωπαϊκοί διαστημικοί οργανισμοί θεωρούν τη διευρυμένη ρομποτική ως βασική ικανότητα για μελλοντικές αποστολές εξερεύνησης, ιδιαίτερα καθώς τα πληρώματα προετοιμάζονται για μεγαλύτερης διάρκειας παραμονή στη Σελήνη και τελικά για αποστολές στον Άρη.
Με την ικανότητά του να βλέπει, να αισθάνεται και να χειρίζεται αυτόνομα αντικείμενα, ο Βραχίονας Μεταφοράς Δειγμάτων θα μπορούσε να αποτελέσει σημαντικό εργαλείο για τον χειρισμό δειγμάτων και την υποστήριξη επιστημονικών επιχειρήσεων πέρα από τη Γη.
