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Robots necesarios para arreglar satélites en órbita

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Cohete de la Fuerza Espacial de EE. UU.

el Fuerza espacial de EE. UU. (USSF) se convirtió en una rama oficial del ejército de los EE. UU. el 20 de diciembre de 2019. En los dos años desde su lanzamiento, la USSF comenzó a reclutar nuevos miembros del servicio y a planificar cómo llevará a cabo su misión de proteger los activos de los EE. UU. en el espacio.

Como parte del proceso de planificación de la misión, la USSF ha lanzado varios programas de investigación y subvenciones relacionadas para ayudar a desarrollar nuevas tecnologías y nuevas capacidades que permitan a la USSF alcanzar sus objetivos.

La Fuerza Aérea de los Estados Unidos inicialmente constaba de personal uniformado y civil que realizaba y apoyaba operaciones espaciales como parte del Comando Espacial de la Fuerza Aérea. Como tal, el laboratorio de investigación de la fuerza aérea (AFRL) toma la iniciativa en la identificación, revisión y gestión de todos estos programas de investigación.

satélite en el espacio

Reparación y reciclaje de satélites

Desde que se lanzaron los primeros satélites en la década de 1950, la tecnología ha madurado y evolucionado hasta el punto de que estos satélites suelen durar más de lo esperado. En ese momento de la vida de un satélite, podría convertirse en un peligro para otros objetos en el espacio.

Hay tres opciones disponibles:

  1. Deja el satélite muerto en órbita
  2. Sacar de órbita (chocar) el satélite
  3. El satélite es reparado, reabastecido y reutilizado para otra misión: permanecer en órbita.

Recuerde, la USSF tiene la misión de proteger los activos estadounidenses en el espacio, por lo que el seguimiento, la gestión y la defensa de los satélites estadounidenses (y otras naves espaciales estadounidenses) es responsabilidad de la USSF. La USSF tiene un interés vital en el futuro de cada satélite en órbita (de propiedad estadounidense o no).

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Es probable que la forma más rentable de reparar, repostar o incluso sacar de órbita un satélite implique alguna forma de robots o máquinas operados a distancia. Aquí la USSF quiere invertir en nueva tecnología.

Trabajar con la Universidad Carnegie Mellon

Investigadores de la Universidad Carnegie Mellon han sido elegidos para liderar un consorcio de su elección laboratorio de investigación de la fuerza aérea (AFRL) y Oficina de Investigación Científica de la Fuerza Aérea (AFOSR) para ser pionero en la investigación de inspección, mantenimiento y fabricación robótica de satélites y otras estructuras en órbita.

El consorcio está dirigido por el investigador principal. Howie Choset, CMU en colaboración con investigadores de la Universidad de Nuevo México, Texas A&M y Northrop Grumman Corporation. Juntos, el grupo planea desarrollar sistemas para inspección inteligente, mantenimiento de precisión y fabricación rápida de satélites en el espacio. Aquí es donde los robots entran en escena.

dijo Choset, profesor de la Universidad de Instituto de Robótica en la Facultad de Informática de la Universidad CMU. Nadie sabe cómo repostar naves espaciales como satélites y telescopios. Si tenemos éxito, lo haremos».

El trabajo requerirá experiencia en inteligencia artificial, robótica dura y blanda, fabricación aditiva, astrodinámica, teoría de estimación y control y sistemas espaciales. Los investigadores tienen la intención de desarrollar tecnologías existentes relacionadas con herramientas de construcción autodesplegables, autonomía descentralizada, vinculación de nuevos componentes a estructuras existentes mientras están en órbita e inspecciones inteligentes e interactivas.

“Nuestra visión para la investigación básica y aplicada abrirá nuevas fronteras de oportunidades para maximizar el uso de satélites y otros activos en órbita al extender, mejorar o aumentar sus capacidades de misión”, dijo Chaucet. «Esto anuncia una nueva era de capacidades y configuraciones de satélites que cambiarán el futuro de las operaciones espaciales».

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AFRL y AFOSR eligieron la propuesta del consorcio liderado por CMU, «rompiendo el modelo ‘lanzar una vez, usar una vez'», como parte del modelo recién creado Iniciativa de Investigación de la Universidad Espacial (sirio). La Universidad de Buffalo liderará un equipo de Penn State, Georgia Tech, MIT y Purdue en una segunda propuesta de SURI centrada en rastrear y recopilar información sobre objetos en el espacio. Cada oferta es elegible para financiamiento de hasta $1 millón anual durante tres a cinco años.

Elija y conducirá mate traversCo-Directores del Instituto de Robótica laboratorio de biorobótica; Y Carmelo MajidiProfesor de Ingeniería Mecánica en la Universidad Carnegie Mellon Facultad de Ingeniería Especialista en robótica blanda. Se basarán en el trabajo anterior que Choset y Travers han realizado con Northrop Grumman, quien ha evaluado la robótica y la inteligencia artificial para servir a los satélites mientras están en órbita y realizar tareas de ensamblaje y fabricación en el espacio.

USSF te quiere

La Fuerza Espacial de EE. UU. está reclutando activamente a ambos Ejército Y civil puestos de trabajo en sus filas. Es probable que algunos de estos trabajos incluyan roles que trabajen con robots en el futuro.


Nota de los editores: la investigación para esta historia provino de A Artículo de noticias en CMU Facultad de Ciencias de la Computación.