ربات‌های فضایی کوچک، دفع زباله‌های فضایی را تمرین می‌کنند

آیا ربات‌های کوچک مکعب‌شکل با کمک هوش مصنوعی می‌توانند زباله‌های فضایی را دفع کنند؟ مرکز هوافضای آلمان (DLR) با کمک شرکایش در ایستگاه فضایی بین‌المللی در پی آزمایش راهی مناسب برای حذف زباله‌های فضایی خطرناک از مدار زمین است. در همین راستا، دو ربات فضایی روند انجام این ماموریت را آزمایش می‌کنند.

حجم زباله‌های فضایی در مدار زمین پیوسته روبه‌افزایش است. ماهواره‌هایی که از کار افتاده‌اند، با هم برخورد می‌کنند و نتیجتاً قطعات متعدد و غیرقابل‌کنترل‌شان در مدار زمین پخش می‌شود.   

کارشناسان بابت آنچه که به‌آن سندروم کسلر می‌گویند، نگرانند؛ یعنی وضعیتی که طی آن، زباله‌های فضایی در اثر برخورد با هم، به قطعات کوچکتری تقسیم می‌شوند و با تداوم این روند، شمار زباله‌های فضایی رفته‌رفته افزایش می‌یابد. در حال حاضر بیش از ۹۰۰٫۰۰۰ قطعه زباله فضایی سرگردان، امنیت مدار زمین ‌را به‌خطر انداخته‌اند.

سازمان هوافضای آلمان برای کاهش خطر زباله‌های فضایی در پی راهکاری فناورانه است. مثلا می‌توان با کمک ابزارهایی، زباله‌ها را به‌سمت زمین هل داد. در این‌صورت زباله‌ها با ورود به جو زمین می‌سوزند و نابود می‌شوند. به‌چنین شیوه‌ای حذف فعال زباله یا اصطلاحا ADR (مخفف active debris removal) می‌گویند.

تعمیر ماهواره‌ها شیوه دیگری برای کاهش شمار زباله‌های فضایی است، یعنی ماهواره‌ از کار افتاده را تعمیر می‌کنید که در این‌صورت، ماهواره معیوب از زمره زباله‌ها خارج می‌شود و شما نیز از پرتاب ماهواره‌‌های بیشتر بی‌نیاز می‌شوید. به‌این نوع زباله‌زدایی، خدمات‌دهی در مدار یا OOS (مخفف on-orbit servicing) می‌گویند. ‌

اما در هر دو مورد، دسترسی ایمن به زباله فضایی پیش‌نیاز کارتان است، یعنی چه بخواهید زباله را ‌به جو زمین هدایت کنید و چه زباله (ماهواره معیوب) را تعمیر کنید، ابتدا باید برای دسترسی ایمن به زباله، راهی بیابید.

کارشناسان در یکی از بخش‌های ایستگاه فضایی بین‌المللی موسوم به ماژول آزمایش‌های ژاپن (JEM)، دو ربات را برای این منظور در دست آزمایش دارند. این‌دو ربات کاملا مستقل از هم کار می‌کنند.

یکی از ربات‌ها نقش زباله‌روب و دیگری نقش زباله (ماهواره معیوب) را بازی می‌کند. در این آزمایش‌ها ربات زباله‌روب باید طوری حرکت کند که به‌درستی در مدار حرکت زباله جای بگیرد و با آهنگ چرخش آن در مدار، همگام شود.

برای این‌که تمرین‌ها واقع‌گرایانه‌تر باشند، صفحه‌های خورشیدی ساختگی نیز به ربات هدف متصل شده است تا مشخص شود آیا ربات زباله‌روب از پس تمام شرایط لازم در شرایط واقعی برمی‌آید یا نه. نخستین آزمایش‌ها اوایل فوریه 2022 در ایستگاه‌ فضایی انجام شدند.

یافته‌های حاصل از این آزمایش در استمرار توسعه ربات‌های فضایی زباله‌روب نقش مهمی دارد. دو رباتی که ماموریت یادشده را تمرین می‌کنند، برای انجام کارشان نرم‌افزار ویژه‌ای لازم داشتند که هر دو نرم‌افزار را موسسه رباتیک و مکاترونیک سازمان هوافضای آلمان با موفقیت در ایستگاه فضایی بین‌المللی آزمایش کرده است. سامانه کنترل هر دو ربات و نیز سامانه هدایتگر نیز محصول موسسه فناوری ماساچوست است.