Najnowszy projekt NASA Haughton-Mars (HMP) jest wynikiem współpracy organizacji takich jak Instytut SETI, Instytut Marsjański, Centrum Badań NASA im. Amesa oraz firm Collins Aerospace i Ntention. W jego ramach ogłoszono właśnie udany test prototypu inteligentnej rękawicy astronauty – narzędzia mającego wspomóc przyszłe badania Księżyca, Marsa i innych ciał kosmicznych.
Inteligentna rękawica jest prototypem zastosowania interfejsu typu człowiek-maszyna (HuMI), który pozwoliłby astronautom bezprzewodowo sterować szeroką gamą robotów, w tym dronami, za pomocą prostych gestów i z użyciem tylko jednej dłoni.
Przypomnijmy – NASA planuje swój wielki powrót na Księżyc do roku 2024. Z kolei już po udanym programie Artemis w planach jest wysłanie astronautów jeszcze dalej – na Marsa. Oczekuje się, że obie misje będą przy tym obejmowały rozwój pozaziemskich działań powierzchniowych (tzw. EVAs) i ich zwiększoną intensywność w stosunku do dawnego programu księżycowego Apollo. Zatem także przyszłe skafandry planetarne z czasem będą musiały być w stanie zapewnić większą skuteczność i komfort wykonywanych w nich prac. Ale jako układy ciśnieniowe, te skafandry kosmiczne prawdopodobnie pozostaną i tak zasadniczo dość uciążliwe w użytkowaniu, ograniczając zręczność i precyzję, z jaką astronauci mogą wykonywać zadania takie jak na przykład pobieranie próbek i obsługa robotów.
Inteligentny skafander kosmiczny wyposażony w taką rękawicę może być dobrym rozwiązaniem – mówi dr Pascal Lee, planetolog z Instytutu SETI i Instytutu Marsjańskiego oraz dyrektor projektu Haughton-Mars w Centrum Badań Amesa. Dzięki niemu astronauci mogliby z łatwością kontrolować flotę robotów, dzięki czemu operacje naukowe i eksploracyjne na Księżycu, Marsie i w innych podobnych miejscach będą bardziej skuteczne i produktywne.
Na ilustracji: Technologia inteligentnych rękawic opracowana przez Ntention została zintegrowana z koncepcyjnym skafandrem kosmicznym mającym służyć do eksploracji Księżyca i Marsa, opracowanym przez Collins Aerospace i przetestowanym podczas kampanii terenowej NASA Haughton-Mars Project 2019 na arktycznej wyspie Devon. Źródło: Haughton-Mars Project / P. Lee.
Projekt Haughton-Mars to wiodący dziś międzynarodowy program badań analogowych Księżyca i Marsa, koncentrujący się na meteorytowym kraterze uderzeniowym Haughton i otaczającym go terenie na wyspie Devon w Arktyce. Jest to jedno z najbardziej podobnych do Marsa miejsc na Ziemi. W ciągu swojej dwudziestotrzyletniej historii projekt HMP wniósł duży wkład w rozwój nauk planetarnych i eksplorację poprzez badania terenowe prowadzone właśnie w tym miejscu na Ziemi, a w szczególności w testowaniu nowych technologii kosmicznych.
Firma Ntention opracowała technologię inteligentnych rękawic przetestowaną podczas tegorocznej letniej kampanii terenowej HMP-2019. Firma ta, założona i prowadzona przez studentów Norweskiego Uniwersytetu Nauki i Technologii w Trondheim w Norwegii, jest najbardziej znana z prac nad przełomową, inteligentną rękawicą, która może kontrolować drony i flotylle innych robotów z pomocą prostych, pojedynczych gestów. Jej filozofią i celem jest tworzenie takich technologii, które sprawiają, że interfejs typu człowiek-maszyna stanie się bardziej intuicyjny i bezproblemowy.
Po obejrzeniu demonstracji możliwości inteligentnej rękawicy Ntention, wykorzystywanej póki co jeszcze do zastosowań naziemnych, zasugerowano, że można ją zastosować także jako element skafandra kosmicznego. Zespół Ntention podjął to wyzwanie. Podczas gdy klasyczny kombinezon ciśnieniowy jest stosunkowo sztywny, a ruchy dłoni i palców spotykają się w nim ze znacznym oporem, w prototypie inteligentnej rękawicy astronauty czułość ruchów rąk jest regulowana i może być ustawiona na wysoką, co oznacza, że technologię tę można dostosować również do tak sztywnego skafandra. Inteligentna rękawica Ntention wykorzystuje ponadto mikrokontrolery do odczytywania różnego rodzaju czujników, które rejestrują nawet subtelne ruchy dłoni i palców i bezprzewodowo przenoszą je na urządzenie mobilne, które steruje dronem lub innym robotem.
Na potrzeby testu terenowego HMP-2019 technologia inteligentnych rękawic Ntention została zintegrowana z istniejącym skafandrem kosmicznym firmy Collins Aerospace, stosowanym w badaniach analogowych w HMP. Od 2000 roku Collins Aerospace (wcześniej Hamilton Sundstrand, a następnie United Technologies Aerospace Systems) współpracuje z NASA w zakresie projektowania i rozwoju zaawansowanego skafandra kosmicznego do przyszłych eksploracji Księżyca i Marsa.
Astronauci potrzebują skafandrów, które ułatwiają im interakcję z otoczeniem, w tym wykonywanie złożonych i precyzyjnych zadań – powiedział dr Greg Quinn, kierownik ds. rozwoju zaawansowanych skafandrów w Collins Aerospace. Kombinezon kosmiczny nowej generacji będzie zawierał inteligentne technologie, które wyniosą obecne możliwości na całkiem nowy poziom.
Astronauci pracujący na Księżycu lub Marsie będą używali dronów z różnych przyczyn – na przykład w celu pobrania próbek będących poza ich zasięgiem lub takich, które muszą być całkowicie odizolowane od potencjalnych zanieczyszczeń. Drony posłużą też w akcjach poszukiwawczo-ratowniczych, mogą także pomóc astronautom w różnorodnych zadaniach naukowych, w tym w badaniach, mapowaniu czy poszukiwaniach.
Nowe testy pokazały, że inteligentne połączenie rękawic i skafandrów faktycznie pozwoli astronautom na łatwą i precyzyjną obsługę dronów i innych robotów, nawet w skafandrze ciśnieniowym. Oczekuje się do tego, że inteligentna rękawica do eksploracji Księżyca i Marsa będzie dalej rozwijana.
Czytaj więcej:
- Cały artykuł
- Film: Mars On Earth: The Astronaut Smart Glove
- Więcej informacji o programie HMP
- Wyspa Devon – ostatni przystanek przed Marsem?
Źródło: SETI Institute
Opracowanie: Elżbieta Kuligowska
Na zdjęciu: Pokaz badań terenowych projektu NASA Haughton-Mars na wyspie Devon. Inteligentna rękawica astronauty może pozwolić przyszłym astronautom pracującym między innymi na Księżycu i Marsie na zaawansowane czynności zdalne, wykonywane także z użyciem złożonych robotów, takich jak drony. Źródło: Haughton-Mars Project/P. Lee.
