Video: Perjalanan Menuju Ujung Antariksa (Desember 2024)
Ketika Perlombaan Antariksa era Perang Dingin dimulai pada 1950-an, tidak ada yang benar-benar memikirkan masalah sampah di masa depan. Tetapi sekarang ada lebih dari 21.000 puing orbital di orbit Bumi, termasuk gugusan yang tumbuh di orbit geosinkron tempat banyak satelit berharga berada, serta dekat Stasiun Luar Angkasa Internasional di orbit rendah Bumi.
Pada tahun 2009, ada tabrakan tak sengaja yang mengeluarkan satelit komunikasi dan situasinya semakin memburuk. Bahkan ada Komite Koordinasi Puing Antariksa Antar Lembaga, dengan partisipasi aktif dari sejumlah program luar angkasa negara termasuk AS, India, Jerman, Rusia, Korea, dan Cina.
Aaron Parness, Ketua Kelompok Robotika di Jet Propulsion Laboratory NASA, memiliki solusi. Timnya membangun sistem penahan yang membersihkan badan roket yang dibuang dan satelit non-operasional. Bagian yang menarik? Ini dimodelkan pada tokek (ya, hewan dengan kaki lengket).
"Jadi saya mulai melakukan penelitian tentang pembuatan versi sintetis dari rambut ini dan menerapkannya pada robot kami untuk memungkinkan panjat vertikal, " lanjutnya. "Ketika saya sampai di JPL, saya mulai berpikir tentang gayaberat gravitasi nol, yang jauh lebih merupakan masalah pendakian daripada masalah berjalan. Jika Anda tidak menggantung di permukaan Anda jatuh - Anda melayang ke luar angkasa."
Rambut sintetis ini, atau "tangkai, " adalah versi sederhana dari mereka yang menggunakan kaki tokek kehidupan nyata; berbentuk baji dengan topi miring berbentuk jamur (gambar di atas). Ketika pegangan mencengkeram dengan ringan menyentuh bagian dari suatu benda, hanya ujung rambut yang bersentuhan dengan permukaan itu. Lengketnya hidup dan mati, tergantung pada arah rambut pada satu waktu.
Daya rekat sementara dijelaskan oleh Pasukan Van der Waals (dinamai untuk fisikawan pemenang Hadiah Nobel Johannes Diderik van der Waals), di mana elektron yang mengorbit inti atom tidak berjarak secara merata, menciptakan sedikit muatan listrik dan menghasilkan gaya. Gaya diterapkan, meningkatkan area kontak antara "batang" dan permukaan, memberikan daya rekat yang lebih besar. Ketika kekuatan sudah rileks, "tangkai" ping kembali ke posisi tegak, dan kekakuan dimatikan.
Cengkeraman akan sangat berguna ketika terpasang ke unit robot sebagai end effector (tangan) untuk berpartisipasi dalam tim kolaborasi manusia / robot di ruang angkasa.
"Astronot memiliki banyak kendala di lingkungan tempat mereka bekerja, " jelas Parness. "Mereka memiliki sarung tangan bertekanan, misalnya, jadi ketangkasan mereka bukan seperti itu. Jadi, mendapatkan robot untuk membantu mereka menjadi efektif adalah yang terpenting. Teknologi cengkeraman kita dapat digunakan oleh robot merangkak yang bergerak di sepanjang luar Stasiun Luar Angkasa Internasional untuk melakukan inspeksi rutin, membersihkan tugas, memeriksa peralatan, sehingga manusia tidak perlu mengenakan dan pergi ke sana sampai robot menemukan masalah serius."
Semuanya bekerja dengan indah dalam gravitasi nol. Grippers telah berhasil diuji di JPL pada lebih dari 30 bahan umum yang digunakan di pesawat ruang angkasa, dan juga telah diuji di dalam ruang vakum termal pada suhu minus 76 derajat Fahrenheit untuk mensimulasikan kondisi ruang. Mereka juga naik dalam penerbangan uji melalui Program Peluang Penerbangan Direktorat Misi Teknologi Antariksa NASA.
"Kami menguji di pesawat gayaberat NASA dan tidak ada yang muntah, yang melegakan, karena memiliki reputasi untuk memberi manusia mabuk perjalanan, " gurau Parness. "Kami memeragakan grippers dalam beberapa skenario misi, seperti mengumpulkan puing-puing dan robot memeriksa satelit untuk pemeliharaan. Kami memiliki kubus apung yang 10kg dengan permukaan bertekstur berbeda yang biasa digunakan di pesawat ruang angkasa dan kami dapat mengambilnya, memanipulasi, dan lepaskan seperti halnya Anda dapat mengambil sepotong puing-puing, menariknya ke bawah, dan melepaskannya untuk membakar setelah memasuki atmosfer Bumi. Bagian yang paling sulit adalah membuat puing-puing mengambang dan operator berada di tempat yang sama pada waktu yang sama, dalam hal itu robot lebih baik daripada manusia."
Lihat mereka dalam aksi di video di bawah ini.
