नासा इज़ स्पेस टू रोबोटिक फ्यूलिंग स्टेशन भेज रहा है

लैंडसैट -7 मुश्किल में है। कुछ 438 मील ऊपर, हर 16 दिन में मिनीवैन के आकार का शिल्प पृथ्वी के चारों ओर घूमता है। और 18 वर्षों से, उपग्रह ने हमारे कभी बदलते ग्रह की तस्वीरें ली हैं। लेकिन लैंडसैट -7 ईंधन से बाहर चल रहा है।

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यदि यह एक पृथ्वी-बाउंड शिल्प होता, तो यह एक मुद्दा नहीं होता। हम हर चीज को ईंधन देते हैं- प्लेन, ट्रेन और ऑटोमोबाइल लेकिन अंतरिक्ष में, यह एक अलग कहानी है। उपग्रहों ने पृथ्वी से सैकड़ों या यहां तक ​​कि हजारों मील दूर, हजारों मील प्रति घंटे की गति से दूर किया। यह गति और दूरी जमीन ऑपरेटरों को काफी हद तक असहाय छोड़ देती है अगर कुछ भी गड़बड़ा जाता है। इसमें ईंधन भरना शामिल है: एक बार जब उपग्रह गैस से बाहर निकलते हैं, तो वे मृत हो जाते हैं। एकमात्र अपवाद हबल और इंटरनेशनल स्पेस स्टेशन हैं, दोनों शटल के माध्यम से पहुंचने के लायक कम कक्षा में हैं और सर्विसिंग के लिए लोगों को भेजने के लायक हैं।

लेकिन एक अरब डॉलर से ऊपर जाने वाले उपग्रहों के औसत मूल्य टैग के साथ, एक बार खाली होने पर शिल्प को खोदना महंगा पड़ता है। यह कभी-बढ़ती अंतरिक्ष कबाड़ समस्या में भी योगदान देता है: एक बार उपयोगी मानव निर्मित वस्तुएं अंतरिक्ष में संभावित घातक खतरे बन जाती हैं। "हम ऐसा नहीं करते क्योंकि हम चीजों को फेंकना पसंद करते हैं, हम ऐसा करते हैं क्योंकि कोई अन्य विकल्प नहीं है, " नासा के सैटेलाइट सर्विसिंग प्रोजेक्ट्स डिवीजन के डिप्टी प्रोजेक्ट मैनेजर बेंजामिन रीड कहते हैं, एक समूह जो शोधकर्ताओं को देखने के तरीके को बदलने के लिए दृढ़ संकल्प है। उपग्रहों।

ग्रीनबेल्ट मैरीलैंड में गोडार्ड स्पेस सेंटर के एक गोदाम में रखा गया, सैटेलाइट सर्विसिंग प्रोजेक्ट्स डिवीजन क्रांतिकारी नई प्रौद्योगिकियों की दिशा में काम कर रहा है, जो कक्षा में उपग्रह की मरम्मत, ईंधन भरने और उन्नत करने के लिए संभव होगा। अब तक, कंप्यूटिंग शक्ति और रोबोटिक्स तकनीक इस मुश्किल प्रयास को संभव बनाने के लिए पर्याप्त परिष्कृत नहीं थी।

SSPD के कैवर्नस "एपिकेंटर" की दीवारें, जैसा कि रीड कहती हैं, सिमुलेशन सिमुलेशन के दौरान अंतरिक्ष के अंधेरे की नकल करने के लिए काले कपड़े में लिपटी हैं। प्रत्येक पांच या अधिक फीट लंबे रोबोट हथियार, कमरे के हर कार्यस्थल पर विभिन्न कोणों पर जुड़े होते हैं। लैंडसैट -7 की एक जीवन-आकार की प्रतिकृति दरवाजे से बैठती है, और दो हथियार विपरीत दिशाओं में इंगित करते हैं, शिल्प के सामने मध्य-इशारे जमे हुए हैं।

ये हथियार रिस्टोर-एल को डब किए गए प्रोजेक्ट के लिए डेवलपमेंट स्टेज का हिस्सा हैं, जिसे 2020 में गर्मियों में अंतरिक्ष में लॉन्च करने का इरादा है, जिसे खाली चल रहे उपग्रहों को फिर से डिजाइन करने के लिए बनाया गया है। इसका पहला लक्ष्य: लैंडसैट -7।

अंतरिक्ष में ईंधन भरना, हालांकि, जितना आप सोच सकते हैं, उससे कहीं अधिक जटिल है। सबसे पहले, शिल्प को उपग्रह के साथ पकड़ना पड़ता है, ठीक इसकी गति का मिलान। “प्रति घंटे एक मील धीमी और [पुनर्स्थापना-एल] इसे कभी नहीं पकड़ेगा; प्रति घंटे एक मील तेज, बुरी चीजें [होती हैं], रीड कहते हैं, विनाश को प्रदर्शित करने के लिए अपनी मुट्ठी को एक साथ मारना।

जमीन से ऐसे प्रयास को निर्देशित करना लगभग असंभव होगा। भू-आधारित ऑपरेटरों से किसी भी मामूली संचार में देरी के परिणामस्वरूप तबाही हो सकती है। इसलिए पुनर्स्थापना-एल को उपग्रह को संलग्न करने के लिए अपने प्रक्षेपवक्र को ट्रैक और गणना करने के लिए अपने स्वयं के मस्तिष्क की आवश्यकता होती है।

रेवेन दर्ज करें। दूध के टोकरे की तुलना में थोड़ा छोटा, इस उपकरण में तीन ऑप्टिकल उपकरण हैं: प्रकाश, अवरक्त और जिसे एलएडीआर के रूप में जाना जाता है, जो लेज़रों को बाहर भेजता है और बिखरे हुए प्रकाश को इकट्ठा करता है। यह उपकरण पिछले फरवरी में अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन तक पहुंच गया और तब से यह स्टेशन के बाहर से जुड़ा हुआ है, किसी भी आने वाले और बाहर जाने वाले अंतरिक्ष यान की आवाजाही पर नज़र रखता है। तीन सेंसर इसे सभी हल्की परिस्थितियों में इन वस्तुओं की निगरानी करने की अनुमति देते हैं, रेवेन परियोजना के प्रमुख अन्वेषक रॉस हेनरी बताते हैं।

हेनरी का कहना है कि रेवेन अनिवार्य रूप से टीम को "ऑटोपायलट सिस्टम" विकसित करने में मदद कर रहे हैं। यह लगभग 17 मील की दूरी पर आने वाले अंतरिक्ष यान को स्पॉट कर सकता है - वे एक छवि में एकल पिक्सेल के रूप में दिखाते हैं। फिर रेवेन अपने सेंसर का उपयोग शिल्प की गति को ट्रैक करने के लिए करता है। एक आंतरिक एल्गोरिथ्म के आधार पर, रेवेन निर्देशांक को थूक सकता है जो अंतरिक्ष में आने वाले शरीर की स्थिति और उसके अभिविन्यास को विस्तार से बताता है। आखिरकार रेवेन के समान सेंसर को रिस्टोर-एल में शामिल किया जाएगा।

अपने मिशन के दौरान, इन सेंसर को जरूरत पड़ने पर सैटेलाइट के पास रिस्टोर-एल मिलेगा। लैंडसैट -7 की मरम्मत के मामले में, पुनर्स्थापना-एल के रोबोटिक हथियार तब खेलने में आएंगे, जो उपग्रह के तल पर एक धातु की अंगूठी पर लचका होता है, जो मूल रूप से इसके लॉन्च रॉकेट के शीर्ष पर लैंडसैट -7 को सुरक्षित करने के लिए इस्तेमाल किया गया था।

रीड के बारे में बताते हैं कि आपके हाथ की तरह, रोबोट के हथियारों में गति के तीन मुख्य बिंदु हैं- एक कंधे, कोहनी और कलाई। इसकी कलाई पर स्थित एक कैमरा इसे उपग्रह के सापेक्ष अपनी स्थिति को ट्रैक करने में मदद करता है और छोटे बदलावों का जवाब देता है क्योंकि अंतरिक्ष में एक साथ हजारों मील प्रति घंटे के साथ जोड़ी की गति।

रीड ने कहा, '' हम यहां वापस अभ्यास करते हैं, '' गोदाम के सबसे दूर कोने में बैठे एक उपग्रह के निचले हिस्से की दूसरी प्रतिकृति की ओर इशारा करते हुए। उपग्रह का निचला वलय सामने आ जाता है और उपकरण के सामने एक और रोबोटिक हाथ स्थिर हो जाता है। पैंतरेबाज़ी का अभ्यास करने के लिए, एक दूसरा रोबोट उपग्रह के निचले हिस्से को बॉब बनाता है और बुनाई करता है, जबकि रोबोट हाथ उसे हिलाता है, जिससे उसके मूवमेंट पर नज़र रखी जाती है।

रीड कहते हैं, "अब और जब मैं यह कहता हूं तो मैं मजाक नहीं कर रहा हूं। "और वह वास्तविक ईंधन भरने वाला है।"

मिशन के इस "आसान" भाग के लिए, रीस्टोर-एल ईंधन वाल्व तक पहुंच प्राप्त करने के लिए पांच विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए उपकरणों का उपयोग करेगा। यह इन्सुलेशन को काट देना चाहिए, शीर्ष टोपी पर एक ताला तार को हटा देना चाहिए और तीन अलग-अलग रिसाव प्रूफ कैप को हटा देना चाहिए। दो और विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए टूल का उपयोग नोजल पर ईंधन भरने वाले हाथ को थ्रेड करने के लिए किया जाएगा, ईंधन के पंप को 250 पाउंड प्रति वर्ग इंच दबाव में पंप किया जाएगा, और पोर्ट को फिर से इंसुलेट किया जाएगा। एक बार ईंधन भरने के पूरा नोजल का आधा हिस्सा पीछे हटने वाले हाथ से अलग हो जाता है। बायीं ओर एक नया फ्यूलिंग पोर्ट है जो केवल पैंतरेबाज़ी को पूरा करने के लिए दो उपकरणों के उपयोग की आवश्यकता है, भविष्य के सभी ईंधन भरने वाले मिशनों को सरल करता है।

SSPD का लक्ष्य भविष्य के सभी उपग्रहों को नए ईंधन बंदरगाह डिजाइन को शामिल करके ईंधन भरने में सक्षम बनाने में मदद करने के लिए अन्य उपग्रह डिजाइनरों के साथ काम करना है। "अब जब हम उस बिंदु पर पहुंच गए हैं जब ईंधन की सीधे चेहरे से चर्चा की जा सकती है, तो अपने उपग्रहों का निर्माण क्यों नहीं किया जाता है। सहयोगी बनने के लिए, ”रीड कहते हैं। उनका कहना है कि इस तरह की सैटेलाइट ट्यून-अप इंडस्ट्री का भविष्य है। "यह स्पष्ट है कि ज्यादातर कंपनियां इसे पहचानती हैं और पहले से ही सहकारी सेवा में रुचि रखती हैं।"

टीम भविष्य के ईंधन भरने वाले शिल्प को कई उपग्रहों को अंतरिक्ष में मोबाइल गैस स्टेशन की तरह लोड करने के लिए पर्याप्त ईंधन के साथ लोड करने पर विचार कर रही है। हेनरी कहते हैं, "अगर आप वहां जा सकते हैं और इन अरब-डॉलर के उपग्रहों में से किसी एक को पांच या दस साल के लिए बहाल कर सकते हैं, तो आप तुरंत अपने पैसे वापस कर सकते हैं।" "यदि आप उनमें से पांच कर सकते हैं, तो आप अपने आप को गेम चेंजर बना चुके हैं।"

भविष्य में, टीम को उम्मीद है कि रिस्टोर-एल जैसे अन्य शिल्प अन्य उपग्रहों के उन्नयन या सेवा में मदद कर सकते हैं। रीड: रिमोट निरीक्षण, स्थानांतरण, ईंधन भरने, मरम्मत और प्रतिस्थापन: वे कहते हैं, जिसे कभी-कभी पांच आर के रूप में जाना जाता है, के लिए काम कर रहे हैं।

एक दिन, दूर-दूर के उपग्रह अतीत की बात हो जाएंगे। रीड उपग्रह कहते हैं कि एक बार एक उपग्रह की जरूरत थी, लेकिन अब आधुनिक प्रणालियां काम पर हैं। "उपग्रह उद्योग टूटा नहीं है, " वे कहते हैं। "हम विनम्रतापूर्वक उपग्रह दुनिया को सुझाव दे रहे हैं, यह बेहतर हो सकता है।"

रीड और हेनरी फ्यूचर कॉन में तीन दिवसीय विज्ञान, प्रौद्योगिकी और मनोरंजन समारोह में पैनल पर 16-18 जून, 2017 को वाशिंगटन में आयोजित करेंगे। डीसी, अंतरिक्ष में रोबोट के बारे में और अधिक जानने के लिए उपस्थित रहें, लेकिन डायनासोर भी अंटार्कटिक में, काम पर नैनो, और मल्टीवर्स!