Kosmoso robotai yra automatizuoti įrenginiai, skirti veikti kosmoso aplinkoje. Šie robotai gali būti valdomi nuotoliniu būdu iš Žemės arba veikti autonomiškai, naudodami jutiklius ir algoritmus konkrečioms užduotims atlikti. Robotai kosmose yra svarbi kosmoso tyrinėjimo dalis, nes jie gali atlikti pavojingas ar varginančias užduotis, kurios žmonėms būtų sunkios arba neįmanomos.
Kosmosas yra pavojinga ir nesvetinga vieta žmonėms, tačiau robotai gali padėti ją ištirti. Pastaraisiais metais robotai buvo naudojami atliekant įvairiausias užduotis kosmose – nuo mokslinių tyrimų iki palydovų taisymo ir kitų planetų tyrinėjimo.
Kosmoso robotai turi daug pranašumų prieš žmones. Jie gali atlaikyti ekstremalias sąlygas, tokias kaip kosminė spinduliuotė ir ekstremalios temperatūros, be ligos ar mirties rizikos. Jie taip pat geba atlikti didelio tikslumo užduotis be nuovargio ar žmogiškųjų klaidų. Be to, robotus galima valdyti iš Žemės, o tai reiškia, kad nereikia gabenti žmonių įgulų į kosmosą.
Fonas
Robotai kosmose naudojami nuo septintojo dešimtmečio 1960 metais Sovietų Sąjunga paleido pirmąjį pilotuojamą palydovą „Vostok 1961“, tačiau tik 1 metais buvo paleistas pirmasis nepilotuojamas palydovas Sputnik 1963. Nuo tada robotai tapo neatsiejama kosmoso tyrinėjimo ir mokslinių tyrimų dalimi.
Vienas iš pirmųjų robotų pritaikymo kosmose buvo planetų tyrinėjimas. 1971 m. NASA „Apollo 15“ misija apėmė pirmąją nuotoliniu būdu valdomą Mėnulio transporto priemonę „Lunar Roving Vehicle“ (LRV). LRV leido astronautams tyrinėti didesnes ir tolimesnes Mėnulio sritis, nei būtų buvę įmanoma einant pėsčiomis.
1977 metais kosminiai zondai „Voyager“ buvo išsiųsti į kosmosą tyrinėti išorines planetas. Kameromis ir kitais moksliniais instrumentais aprūpinti „Voyagers“ į Žemę atsiuntė vertingos informacijos apie Jupiterį, Saturną, Uraną ir Neptūną. Nuo tada į kosmosą buvo išsiųsta daug robotų misijų, skirtų planetoms, asteroidams ir kometoms tyrinėti.
Be planetų tyrinėjimo, robotai taip pat buvo naudojami kosmose palydovams remontuoti ir prižiūrėti. 1984 m. NASA paleido pirmąjį pilotuojamą daugkartinį erdvėlaivį, skirtą palydovų priežiūros ir remonto misijoms atlikti. Nuo to laiko astronautai atliko daugybę išėjimų į atvirą kosmosą, kad remontuotų, atnaujintų ir prižiūrėtų orbitoje esančius palydovus.
Dar vienas svarbus robotų pritaikymas kosmose yra moksliniai tyrimai. Robotai gali būti naudojami moksliniams eksperimentams kosmose atlikti, o tai gali suteikti vertingos informacijos apie fiziką, chemiją ir biologiją nulinės gravitacijos aplinkoje. Tarptautinė kosminė stotis (TKS) yra orbitinė laboratorija, naudojama įvairiems moksliniams eksperimentams atlikti, kurių daugelį atlieka robotai.
Šiandien robotai kosmose
NASA yra viena iš pirmaujančių organizacijų, naudojančių robotus kosmose. Marsaeigis „Curiosity“ yra vienas garsiausių robotų, pasiųsti į Marsą tirti jo paviršiaus ir aplinkos. Paleistas 2011 m., marsaeigis Marse veikia nuo 2012 m., tyrinėja jo paviršių ir renka mokslinius duomenis apie Raudonąją planetą. „Curiosity“ yra labai pažangus robotas , aprūpintas mokslinių prietaisų rinkiniu ir sudėtingomis navigacijos sistemomis, leidžiančiomis jam judėti Marso paviršiumi ir siųsti duomenis atgal į Žemę.
Be marsaeigio „Curiosity“, NASA taip pat kuria naujos kartos kosminius robotus, vadinamus „Astrobee“. Šie robotai yra sukurti autonominiam veikimui ir naudojami tokioms užduotims atlikti kaip įrangos tikrinimas ir mokslinių eksperimentų atlikimas. Vienas iš NASA tikslų, susijusių su „Astrobee“ robotais, yra pagerinti įgulos efektyvumą Tarptautinėje kosminėje stotyje (TKS) ir leisti astronautams sutelkti dėmesį į svarbesnes, svarbesnes užduotis.
Kitas pažangus robotas kosmose yra europietiškas „ExoMars“ robotas. Šis robotas yra bendros Europos kosmoso agentūros (ESA) ir Rusijos kosmoso agentūros (Roscosmos) misijos, tiriančios Marso paviršių, dalis.
„ExoMars“ yra marsaeigis, sukurtas ieškoti gyvybės raudonojoje planetoje, gręžti į Marso paviršių ir ieškoti vandens bei kitų elementų įrodymų. Roveryje taip pat yra pažangių mokslinių instrumentų rinkinys, įskaitant spektrometrą ir dujų analizatorių, leidžiantį rinkti ir analizuoti duomenis apie Marso paviršiaus sudėtį.
Kitas robotas kosmose yra Canadarm2, TKS esanti robotinė ranka. Canadarm2 naudojamas kosminės stoties remontui ir priežiūrai, taip pat erdvėlaivių prijungimui ir atjungimui. Roboto ranką valdo TKS astronautai ir ji naudojama įrangai perkelti bei atlikti užduotis, kurios būtų pavojingos arba neįmanomos žmonėms.
Be aukščiau paminėtų robotų, yra daug kitų robotų, kurie kosmose atlieka svarbias užduotis. Dauguma šių robotų yra sukurti taip, kad būtų autonomiški, tai reiškia, kad jie gali atlikti užduotis be nuolatinio žmogaus įsikišimo. Tai ypač svarbu erdvėje, kur ryšys su Žeme gali būti ribotas ir kur astronautai gali būti užsiėmę kitomis užduotimis.
„Perseverance“, pravarde Percy, yra robotas, kurį NASA pasiuntė į Marsą tyrinėti Jezero kraterio, kaip „Mars 2020“ misijos dalį. Jis buvo paleistas iš Kanaveralo kyšulio Floridoje 2020 m. liepos 30 d. ir nusileido Marse 2021 m. vasario 18 d. Jo konstrukcija labai panaši į marsaeigio „Curiosity“.
Perseverance turi septynis mokslinius instrumentus, leidžiančius išsamiai ištirti Marso paviršių. Šie instrumentai apima kameras, spektrometrus ir lazerį, skirtą Marso uolienoms ir dirvožemiui analizuoti. Jame taip pat yra dvidešimt trys kameros ir du mikrofonai, kad mokslininkai galėtų klausytis Marso garsų. Jame taip pat yra roboto ranka su įrankiais Marso uolienų ir dirvožemio pavyzdžiams rinkti.
Misijoje dalyvauja ir sraigtasparnis „Ingenuity“. Šis sraigtasparnis yra technologijų demonstravimo priemonė, padėsianti Perseverance rasti galimas vietas, kuriose galima tirti ir rinkti pavyzdžius. „Ingenuity“ yra pirmoji transporto priemonė, sėkmingai skridusi kitoje planetoje ir kelis kartus sėkmingai atlikusi skrydžius Marso atmosferoje.
„Perseverance“ ir sraigtasparnis „Ingenuity“ kartu atlieka svarbius atradimus Marse ir teikia mokslininkams vertingos informacijos apie Raudonosios planetos geologinę istoriją. Jų misija yra labai svarbi norint geriau suprasti mūsų Saulės sistemą ir potencialias vietas, kuriose galėtų egzistuoti gyvybė.