Video: I built a leopard gecko enclosure with TJ Maxx products (Septembra 2024)
Keď sa vesmírna rasa z obdobia studenej vojny začala v 50-tych rokoch, nikto skutočne nepremýšľal o budúcom probléme s odpadmi. Teraz je však na obežnej dráhe Zeme viac ako 21 000 kusov orbitálnej trosky vrátane rastúceho zoskupenia na geosynchrónnej obežnej dráhe, na ktorej sa nachádza množstvo cenných satelitov, ako aj v blízkosti Medzinárodnej vesmírnej stanice na nízkej obežnej dráhe Zeme.
V roku 2009 došlo k náhodnej zrážke, ktorá vyradila komunikačný satelit, a situácia sa len zhoršuje. Existuje dokonca medziagentúrny koordinačný výbor pre oblasť vesmíru, ktorý sa aktívne zúčastňuje na vesmírnych programoch mnohých štátov vrátane USA, Indie, Nemecka, Ruska, Kórey a Číny.
Aaron Parness, vedúci skupiny robotiky v Jet Propulsion Laboratory NASA, má riešenie. Jeho tím postavil kotviaci systém, ktorý čistí vyradené raketové telá a nefunkčné satelity. Zaujímavá časť? Je to modelované na gekone (áno, zviera s lepkavými nohami).
„Začal som teda robiť výskum v oblasti syntetických verzií týchto chĺpkov a ich aplikácie na našich robotov, aby sme umožnili vertikálne lezenie, “ pokračoval. „Keď som sa dostal na JPL, začal som premýšľať o nulovej gravitácii v mikrogravitácii, čo je oveľa väčší problém s lezením ako s problémom s chôdzou. Ak sa nezavesiete na povrch, spadnete - odplávate do vesmíru.“
Tieto syntetické chĺpky, alebo „stonky“, sú zjednodušenou verziou tých, ktoré sú na nohe gekonika v reálnom živote; klinovitého tvaru so šikmým vrchnákom v tvare hríbika (obrázok vyššie). Keď sa uchopovacia podložka zľahka dotkne časti objektu, iba samotné končeky chĺpkov sa dotýkajú tohto povrchu. Lepivosť sa zapína a vypína v závislosti od smeru chĺpkov naraz.
Dočasnú priľnavosť vysvetľuje Van der Waals Forces (pomenovaný pre fyzika Nobelovej ceny, ktorý vyhral Nobelovu cenu Johannes Diderik van der Waals), kde elektróny obiehajúce jadrá atómov nie sú rovnomerne rozmiestnené, čo vytvára mierny elektrický náboj a vytvára silu. Vyvíja sa sila, čím sa zväčšuje oblasť kontaktu medzi „stopkami“ a povrchom, čím sa zabezpečuje vyššia priľnavosť. Keď je sila uvoľnená, „stopky“ pingujú späť do zvislej polohy a lepivosť je vypnutá.
Chápadlo bude najužitočnejšie, keď bude pripojené k robotickým jednotkám ako koncovým efektorom (ruky) na účasť v tímoch spolupráce ľudí a robotov vo vesmíre.
„Astronauti majú v prostredí, v ktorom pracujú, veľa obmedzení, “ vysvetlil Parness. „Majú napríklad pod tlakom rukavice, takže ich obratnosť nie je taká, aká by mohla byť. Preto je prvoradé získať roboty, aby im pomohli, aby boli efektívne. Naša technológia chápadla by mohla byť použitá robotom plaziacim sa po vonkajšej strane Medzinárodnej vesmírnej stanice. vykonávať bežné prehliadky, čistenie, kontrolu zariadenia, aby sa človek nemusel obliekať a ísť von, kým robot nezistí vážny problém. ““
Funguje to krásne v nulovej gravitácii. Chápadlá boli úspešne testované v JPL na viac ako 30 bežných materiáloch používaných v kozmickej lodi a tiež boli testované vo vnútri tepelnej vákuovej komory pri teplotách mínus 76 stupňov Fahrenheita, aby sa simulovali podmienky vesmíru. Zúčastnili sa aj skúšobného letu v rámci programu letových príležitostí riaditeľstva vesmírnych technológií agentúry NASA.
„Testovali sme v mikrogravitačnom lietadle NASA a nikto sa nehadzoval, čo bolo úľava, pretože má povesť spôsobenú ľudskou pohybovou chorobou, “ vtipkoval Parness. „Demonštrovali sme chápadlá v niekoľkých scenároch misií, ako je zber úlomkov a na robote, ktorý kontroluje satelit na údržbu. Mali sme plávajúcu kocku s hmotnosťou 10 kg s rôznymi štruktúrovanými povrchmi bežne používanými v kozmickej lodi a my sme ju mohli chytiť, manipulovať, a uvoľnite ho tak, ako by ste mohli chytiť kúsok odpadu, odtiahnuť ho a uvoľniť, aby vyhoreli po vstupe do zemskej atmosféry. Najťažšou časťou bolo dostať plávajúce trosky a operátora, aby boli na rovnakom mieste v rovnakom čase, v takom prípade je robot lepší ako človek. ““
Skontrolujte ich v akcii vo videu nižšie.
