Roboti kosmosā ir automatizētas ierīces, kas paredzētas darbībai kosmosa vidē. Šos robotus var attālināti vadīt no Zemes vai arī tie var darboties autonomi, izmantojot sensorus un algoritmus konkrētu uzdevumu veikšanai. Roboti kosmosā ir svarīga kosmosa izpētes sastāvdaļa, jo tie var veikt bīstamus vai garlaicīgus uzdevumus, kas cilvēkiem būtu sarežģīti vai neiespējami.
Kosmoss cilvēkiem ir bīstama un neviesmīlīga vieta, taču roboti var palīdzēt to izpētīt. Pēdējos gados roboti tiek izmantoti visdažādāko uzdevumu veikšanai kosmosā, sākot no zinātniskiem pētījumiem līdz satelītu remontam un citu planētu izpētei.
Robotiem kosmosā ir daudz priekšrocību salīdzinājumā ar cilvēkiem. Tie var izturēt ekstremālus apstākļus, piemēram, kosmisko starojumu un ekstremālas temperatūras, bez slimības vai nāves riska. Tie spēj arī veikt augstas precizitātes uzdevumus bez noguruma vai cilvēciskām kļūdām. Turklāt robotus var vadīt no Zemes, kas nozīmē, ka nav nepieciešams transportēt cilvēku apkalpes kosmosā.
Fons
Roboti tiek izmantoti kosmosā kopš pagājušā gadsimta 1960. gadiem 1961. gadā Padomju Savienība palaida pirmo pilotējamo pavadoni Vostok 1, taču tikai 1963. gadā tika palaists pirmais bezpilota pavadonis Sputnik 3. Kopš tā laika roboti ir kļuvuši par kosmosa izpētes un zinātniskās izpētes neatņemamu sastāvdaļu.
Viens no pirmajiem robotu pielietojumiem kosmosā bija planētu izpēte. 1971. gadā NASA Apollo 15 misija ietvēra pirmo attālināti vadāmo Mēness transportlīdzekli — Lunar Roving Vehicle (LRV). LRV ļāva astronautiem izpētīt lielākus un tālākus apgabalus uz Mēness, nekā tas būtu bijis iespējams, ejot kājām.
1977. gadā kosmosa zondes Voyager tika nosūtītas kosmosā, lai izpētītu ārējās planētas. Aprīkoti ar kamerām un citiem zinātniskiem instrumentiem, Voyagers nosūtīja atpakaļ uz Zemi vērtīgu informāciju par Jupiteru, Saturnu, Urānu un Neptūnu. Kopš tā laika daudzas robotu misijas ir nosūtītas kosmosā, lai izpētītu planētas, asteroīdus un komētas.
Papildus planētu izpētei roboti ir izmantoti arī kosmosā, lai remontētu un uzturētu satelītus. 1984. gadā NASA palaida pirmo apkalpē esošo kosmosa kuģi, kas bija paredzēts satelītu apkopes un remonta misiju veikšanai. Kopš tā laika astronauti ir veikuši daudzus iziešanas kosmosā, lai remontētu, modernizētu un uzturētu orbītā esošos satelītus.
Vēl viens svarīgs robotu pielietojums kosmosā ir zinātniskā pētniecība. Robotus var izmantot zinātnisku eksperimentu veikšanai kosmosā, kas var sniegt vērtīgu informāciju par fiziku, ķīmiju un bioloģiju bezsvara stāvoklī. Starptautiskā kosmosa stacija (SKS) ir orbītā esoša laboratorija, ko izmanto plaša spektra zinātnisku eksperimentu veikšanai, no kuriem daudzus veic roboti.
Roboti šodien kosmosā
NASA ir viena no vadošajām organizācijām, kas izmanto robotus kosmosā. Rovers "Curiosity" ir viens no slavenākajiem robotiem, kas nosūtīts uz Marsu, lai izpētītu tā virsmu un vidi. Rovers, kas tika palaists 2011. gadā, darbojas uz Marsa kopš 2012. gada, izpētot tā virsmu un vācot zinātniskus datus par Sarkano planētu. "Curiosity" ir ļoti attīstīts robots , kas aprīkots ar zinātnisku instrumentu komplektu un sarežģītām navigācijas sistēmām, kas ļauj tam pārvietoties pa Marsa virsmu un nosūtīt datus atpakaļ uz Zemi.
Papildus Curiosity roveram NASA strādā arī pie jaunas paaudzes kosmosa robotiem ar nosaukumu Astrobee. Šie roboti ir paredzēti autonomai darbībai un tiek izmantoti tādu uzdevumu veikšanai kā iekārtu pārbaude un zinātnisku eksperimentu veikšana. Viens no NASA mērķiem ar Astrobee robotiem ir uzlabot apkalpes efektivitāti Starptautiskajā kosmosa stacijā (SKS) un ļaut astronautiem koncentrēties uz kritiskākiem, augstākas prioritātes uzdevumiem.
Vēl viens uzlabots robots kosmosā ir Eiropas ExoMars robots. Šis robots ir daļa no Eiropas Kosmosa aģentūras (ESA) un Krievijas Kosmosa aģentūras (Roscosmos) kopīgās misijas, lai izpētītu Marsa virsmu.
ExoMars ir roveris, kas paredzēts dzīvības meklēšanai uz sarkanās planētas, urbšanai Marsa virsmā un ūdens un citu elementu liecību meklēšanai. Roveram ir arī progresīvu zinātnisku instrumentu komplekts, tostarp spektrometrs un gāzes analizators, kas ļauj savākt un analizēt datus par Marsa virsmas sastāvu.
Vēl viens robots kosmosā ir Canadarm2, robotu roka, kas atrodas uz SKS. Canadarm2 izmanto kosmosa stacijas remontam un apkopei, kā arī kosmosa kuģu pieslēgšanai un atstādināšanai. Robotu roku kontrolē astronauti uz SKS, un to izmanto, lai pārvietotu aprīkojumu un veiktu uzdevumus, kas būtu bīstami vai neiespējami cilvēkiem.
Papildus iepriekš minētajiem robotiem ir arī daudzi citi roboti, kas atrodas kosmosā un veic svarīgus uzdevumus. Lielākā daļa no šiem robotiem ir izstrādāti kā autonomi, kas nozīmē, ka tie var veikt uzdevumus bez pastāvīgas cilvēka iejaukšanās. Tas ir īpaši svarīgi kosmosā, kur saziņa ar Zemi var būt ierobežota un kur astronauti var būt aizņemti ar citiem uzdevumiem.
Neatlaidība, iesaukta par Persiju, ir robots, ko NASA nosūtīja uz Marsu, lai izpētītu Jezero krāteri kā daļu no Mars 2020 misijas. Tas tika palaists no Kanaveralas raga Floridā 2020. gada 30. jūlijā un nolaidās uz Marsa 2021. gada 18. februārī. Tā dizains ir ļoti līdzīgs Curiosity rovera dizainam.
Neatlaidībai ir septiņi zinātniski instrumenti, kas ļauj detalizēti izpētīt Marsa virsmu. Šie instrumenti ietver kameras, spektrometrus un lāzeru, lai analizētu Marsa iežus un augsni. Tajā ir arī divdesmit trīs kameras un divi mikrofoni, lai zinātnieki varētu klausīties Marsa skaņas. Tam ir arī robotizēta roka ar instrumentiem, lai savāktu Marsa iežu un augsnes paraugus.
Misijā piedalās arī helikopters Ingenuity rover. Šis helikopters ir tehnoloģiju demonstrators, kas palīdzēs Perseverance atrast potenciālās vietas, kur pētīt un savākt paraugus. Ingenuity ir pirmais transportlīdzeklis, kas veiksmīgi lidojis uz citas planētas un ir veicis vairākus veiksmīgus lidojumus Marsa atmosfērā.
Kopā "Perseverance" un helikopters "Ingenuity" veic svarīgus atklājumus uz Marsa un sniedz zinātniekiem vērtīgu informāciju par Sarkanās planētas ģeoloģisko vēsturi. Viņu misija ir izšķiroša, lai labāk izprastu mūsu Saules sistēmu un potenciālās vietas, kur varētu pastāvēt dzīvība.