عاد روبونت إلى منزله بعد كسره لعدة سنوات

لم تسمح المشكلة الغامضة بالحديد لروبوناوت بالعمل في محطة الفضاء الدولية منذ عام 2015 ، لذلك قرروا إعادته إلى الأرض لإصلاحه

في فبراير 2011 ، أطلقت وكالة ناسا مشروع Robonaut-2 في محطة الفضاء الدولية. كان هذا إنجازًا كبيرًا لفريق الروبوتات التابع لناسا في مركز ليندون جونسون للفضاء في هيوستن. كانت هناك روبوتات أخرى في الفضاء ، لكن Robonaut كان أول روبوت بشري يتجاوز الأرض. على متن محطة الفضاء الدولية ، كان من المفترض أن ينتهي الروبوت بالعمل على قدم المساواة مع رواد الفضاء وأداء بعض من أكثر المهام مملة ومتكررة ، ويستغرق وقتًا طويلًا يمكن أن يقضيه الأشخاص على متن السفينة في الاكتشافات العلمية.



لفترة من الوقت ، سار كل شيء على ما يرام. تم تفكيك الروبوت ، وتحريره من الرغوة الواقية ، وتثبيته في وحدة المختبر . تم تشغيله لأول مرة في أغسطس 2011 ، وبحلول عام 2012 ، كان يمارس بالفعل العمل مع المفاتيح وتنظيف الدرابزين ، ويتم التحكم فيه عن بُعد من الأرض. حوالي مرة في الشهر ، قام رواد الفضاء بإعداد Robonaut ، وشارك في مهام بحثية لعدة ساعات متتالية ، حيث عمل على التحول من مشروع تجريبي إلى مساعد مفيد لرعاية مركبة فضائية بشرية. حتى أن Robonaut بدأ تويتر: "انظر ، أنا في الفضاء!"


ولكن في عام 2014 ، قررت وكالة ناسا إجراء ترقية معقدة وخطيرة. كان رائد الفضاء جذعًا مع زوج من الذراعين والرأس ، والآن أرادت وكالة ناسا إضافة زوج من الأرجل إليها. كانت الفكرة هي إضافة المزيد من التنقل داخل المحطة. تعمل الأرجل الملتوية المطولة تقريبًا مثل زوج من الأيدي الثانية وستسمح للروبوت بالتحرك حول المحطة ، وتمسك بالدرابزين - وهذا سيزيد من قدراته بشكل خطير.

ولكن حدث خطأ ما أثناء تحديث المعدات ، ولم تنجح المحاولات المتكررة لإصلاح المشكلة العنيدة. في السنوات القليلة الماضية ، لم يعمل Robonaut عمليا ، وتظهر التقارير من ISS المتاحة للجمهور العام أن الروبوت كان آخر مرة شارك في عمل بحثي كامل في ديسمبر 2013 . أعلنت وكالة ناسا هذا الأسبوع أنها ستعيد Robonaut إلى الأرض لإصلاحه.


Robonaut في شريط المهام الخاص به في يناير 2013

كان قرار إضافة التنقل إلى Robonaut جزءًا من خطة وكالة ناسا طويلة المدى. في البداية ، أرادت الوكالة تقسيم عمل Robonaut إلى ثلاث مراحل . المرحلة الأولى هي العمليات الثابتة ، واكتملت بنجاح بحلول نهاية عام 2013 ، عندما استخدم Robonaut جذعًا واحدًا فقط. المرحلة الثانية كانت تسمى "حركة النقل الداخلي". بالنسبة لها ، احتاج Robonaut إلى تنظيم طريقة للتنقل داخل محطة الفضاء الدولية ، والتي تتطلب الساقين. كان يجب أن تصبح هذه الأرجل أيضًا أساس المرحلة الثالثة من "تنقل النقل الخارجي" ، والتي ستشمل العمل في فراغ خارج المحطة ، على الرغم من أن مثل هذا السيناريو يتطلب ترقية أكثر خطورة لمعدات الروبوت.

وقالت جوليا بادجر ، مديرة مشروع Robonaut في وكالة ناسا: "كان برنامج محطة الفضاء مهتمًا بتوسيع قدراتنا". "إذا تمكنا من البدء في التحرك ، فيمكننا التعامل مع اللوجستيات وتنظيف المرشحات وإجراء الإصلاحات. كانت الحركة هي المستوى التالي من الفرص التي يمكننا تطويرها واختبارها ".


التواء الساقين لروبونات

لكن إضافة أرجل جديدة إلى Robonaut كانت أصعب قليلاً من مجرد إرسالها إلى محطة الفضاء الدولية وتثبيتها على جذعه. يتطلب تثبيت الأرجل ترقية كبيرة لجزء كبير من المعدات الرئيسية في Robonaut ، بما في ذلك تثبيت أجهزة كمبيوتر جديدة وتوصيل أسلاك جديدة لواجهة القدم من معالج الإشارة الرئيسي للروبوت ، ناهيك عن عملية التجميع الميكانيكي المعقدة. لتعقيد الأمور ، كان Robonaut مخصصًا في الأصل للبحث على الأرض. قال بادجر: "لم يكن تصميم رائد الفضاء مطلقاً حتى يتمكن رواد الفضاء من خدمته". "كان من المفترض أن يكون روبوت مختبر ، وقد انتهزنا للتو الفرصة لإرساله إلى الفضاء."

حتى بالنسبة لوكالة ناسا ، كان تجديد القدم هذا مهمة صعبة. عندما سئل عما إذا كان الفريق على يقين من أن كل هذا سيعمل ، قال بادجر: "أعرف بالتأكيد أننا لسنا متأكدين. مشروع ISS بأكمله مرتبط بتجربة شيء جديد ، لذلك تعلمنا الكثير من تطوير هذه الإجراءات وبعد أن مر رواد الفضاء بهذه الجراحة المعقدة ". وأضافت أيضًا أن أعضاء الفريق "قاموا بعمل ممتاز" ، وأن مشكلة الروبوت لا تتعلق بتصرفات رواد الفضاء ، ولكنها تتبع فقط من تعقيد المعدات.

توقعت وكالة ناسا أن تستغرق عملية تطوير الأرجل ، التي استغرقت فريق تطوير Robonaut 14 ساعة على الأرض ، حوالي 20 ساعة لرواد الفضاء. ونتيجة لذلك ، استغرق الأمر 40 ساعة. بدأ العمل في 16 يوليو 2014 واكتمل في 28 أغسطس.


رائد الفضاء ستيف سوانسون مع Robonaut في عام 2014 ، بعد تركيب الأرجل

وعلى الفور تقريبًا ، أدرك فريق Robonaut من مركز الفضاء أن شيئًا ما قد حدث خطأ. في 29 أغسطس ، تم توصيل الروبوت جزئيًا بالطاقة ، لكنهم لم يتلقوا أي بيانات للقياس عن بعد على الأرض. بعد ذلك بوقت قصير ، تم إصلاح اتصال سلكي سيئ واجتاز الروبوت عمليات فحص وسيطة ، ولكن خلال تنفيذ المهمة التالية في 17 ديسمبر (المرة الأولى التي قام فيها الروبوت بتشغيل المحرك) لم تعمل الأرجل.

من يناير إلى أغسطس 2015 ، واجه رواد الفضاء والطواقم على الأرض سلوكًا غير متوقع للجهاز ، بما في ذلك فشل المستشعر وفشل الاتصال وتوقف المعالج المستمر. بحلول سبتمبر ، أشار استمرار اصطياد الأعطال إلى أن المشكلة كانت في قوة معالجات Robonaut. أخبرنا بادجر: "قد نواجه فقدانًا لقدرة المعالج أثناء تشغيل الجهاز ، وبمرور الوقت ، تدهور الوضع باستمرار". - سمحت لك دورة التشغيل بإعادة الطاقة ، ولكن ليس لفترة طويلة. كانت المشكلة أنه بسبب انقطاع التيار الكهربائي ، في بعض الأحيان يمكننا إعادة تشغيله ، وأحيانًا يتم قطعه للتو ، لذلك لا يمكننا الوثوق بالبيانات التي تلقيناها - كل هذا كان مربكًا للغاية. "

تسمح لنا التقارير اليومية الصادرة عن محطة الفضاء الدولية بإلقاء نظرة من زاوية أعيننا على مدى معاناة رواد الفضاء وفريق Robonaut على وجه الأرض من أجل فهم ما هو الخطأ في الروبوت. بحلول عام 2016 ، بدا أنه تم تفكيك Robonaut وتحليله ببساطة على شكل قطع.

قام رائد الفضاء تيم كوبرا بإعداد كاميرا يجب أن تسجل فيديو لعمل روبوناوت. استخدم راسم الذبذبات ، وجهاز قياس متعدد ، ومسبارًا حاليًا لمساعدة الفريق على الأرض في البحث عن مصدر المشاكل عن طريق فصل بطاقة التحكم وتشغيل الروبوت بدون هذه البطاقة. سيتم تحليل البيانات التي تم جمعها اليوم على الأرض لتحديد أسباب انقطاع التيار الكهربائي.
مقتطفات من تقارير يومية من محطة الفضاء الدولية ، 2016/3/23

لقد تم تخفيض بطاقتي التحكم اللتين اشتبه فريق مركز الفضاء في فشلهما إلى الأرض لإجراء فحوصات. ولكن بعد تسجيل الدخول في المختبر ، اتضح أن البطاقات كانت سليمة ، واستمر البحث عن التصحيح - قام الفريق بفحص ومراجعة كل شيء ، بما في ذلك الكابلات خارج الروبوت:

قام الفريق باستكشاف الأخطاء وإصلاحها في حالة Robonaut. تحدثت عمليات البحث السابقة عن إمكانية حدوث مشاكل مع بطاقتين تم إرجاعهما إلى الأرض وفحصهما. ثم تم طردهم ، وخلال عمل اليوم تلقى الفريق استجابة جيدة من Robonaut خلال التمهيد الأول. تتوافق مصابيح المؤشر مع التشغيل العادي. عند تضييق دائرة البحث ، تم اختبار دورات مختلفة من إمدادات الطاقة لتحديد أسباب انقطاع التيار الكهربائي. ونتيجة لذلك ، قام الفريق بإعادة تأهيل العديد من الكابلات. لم تتم إزالة البطاقات من غلاف CPC1 ، وتم توصيل جميع الكابلات. تخطط الفرق لتحليل النتائج من أجل وضع خطة لمزيد من العمل.
مقتطفات من تقارير يومية من محطة الفضاء الدولية ، 02/01/2017

قد يبدو من غير المتوقع أن خبراء الروبوتات في وكالة ناسا لم يتمكنوا من تحديد المشكلة وإصلاحها ، حيث تم تصميم المعدات الفضائية وبنائها واختبارها بعناية فائقة قبل التوجه إلى الفضاء. لكن Robonaut على متن ISS يختلف قليلاً عن خمسة رواد روبوت آخرين تم إنشاؤهم في مركز الفضاء. إن الفضاء Robonaut هو نموذج R2-B ، والنماذج الأرضية هي نموذج R2-C ، وهي نسخة أحدث منه ، "تحسن كبير في الدائرة" ، كما يقول بادجر. في النهاية ، كما قالت ، أدت هذه الاختلافات المهندسين إلى الإجابة الصحيحة ، بعد سنوات من ظهور المشكلة الأولى.


يبحث رواد الفضاء بيغي ويتسون وشين كيمبرو وتوماس باسك عن مشاكل في Robonaut 02/01/2017

وقالت: "لقد استغرقنا الكثير من الوقت لترتيب الأمور ، ولكن في النهاية اتضح أن الروبوت في محطة الفضاء الدولية لم يكن لديه ما يكفي من الأسس لحالة الكمبيوتر". - الحلول الحالية التي وجدت ، مما أدى إلى التدهور التدريجي للروبوت. نظرًا لأن الروبوت في المدار كان مختلفًا عن تلك التي بقيت على الأرض ، لم يكن من السهل العثور على هذا الخطأ مع عدم وجود حلقة أرضية. "

هذا يعني أن التيار الكهربائي يمر عبر جسم Robonaut ليس كما هو مقصود. من الممكن أن بعض دوائرها ومعالجاتها لم تحصل على الطاقة اللازمة على الإطلاق ، بينما حصل البعض الآخر عليها كثيرًا. قتل هذا الخلل ببطء رائد الفضاء.


"يبحث عن مشاكل مع Robonaut مع طاقم الأرض" ، غرد تيم كوبرا في مارس 2016. "لم يتماثل للشفاء بعد."

في أغسطس الماضي ، حاول رواد الفضاء تركيب وصلة أرضية ، ولكن هذا لم يحل المشاكل. تم تغطية المكان الذي أرادوا تثبيته فيه ، وفقًا لـ Bager ، بمانع تسرب خاص يحمي المكونات الحساسة ضد البيع على المكشوف بواسطة الأجسام الغريبة التي يمكن أن تطير بحرية حول محطة الفضاء الدولية. وقال بادجر إن رواد الفضاء حاولوا اصطحابه و "كان الأمر صعبًا للغاية". "كانت هناك شكوك حول فعالية هذا المركب. بالإضافة إلى ذلك ، كنا على يقين من أن نقص الأسلاك الضرورية أدى إلى ظهور أضرار أخرى ".

هذه الإصابات الأخرى هي التي تسبب أكبر قدر من القلق. حتى إذا تم حل مشكلة التأريض الأصلية ، ولم يكن فريق Robonaut غير متأكد ، فإن Robonaut سيعاني بالتأكيد من تدهور كبير ناتج عن التدفق الحالي بشكل لا يمكن السيطرة عليه عبر الهيكل. يمكنك محاولة القيام بشيء آخر ، ولكن عندما سألت وكالة ناسا عما إذا كانوا بحاجة إلى استخدام المساحة الخالية في مقصورة الشحن لإعادة Robonaut ، عندما تعود المهمة التالية لاستعادة الموارد في المحطة إلى الأرض ، رد الفريق بالإيجاب. اعتمادًا على درجة الضرر ، سيقوم الفريق إما بإصلاح Robonaut وإرساله مرة أخرى إلى المحطة ، أو تغييره إلى طراز R2-C الجديد.

لم يتمكن Badger من تحديد الإطار الزمني الذي سيكون فيه Robonaut مرة أخرى في ISS - لا توجد مهام مضمونة حتى الآن ، وسيحتاجون إلى العثور على مقعد فارغ ، والذي قد يكون صعبًا ، نظرًا لأن Robonaut كبير نسبيًا من حيث الحجم. هذا يعني أنهم قد لا يتمكنون حتى من ربط أرجلهم به عند إعادته له ، على الرغم من أن Badger يعد بأنه في هذه الحالة "سيكون أسهل بكثير في التجميع".


غرد جوزيف العقبة في 14 فبراير / شباط وعلق صورة بتاريخ 9 فبراير: "واندي هاي قمت بتجميع Robonaut للعودة إلى الأرض لإصلاحه". "سننتظر عودته."

في 9 فبراير ، تم تعبئة Robonaut وإعداده للعودة إلى الأرض. يستعد فريق هيوستن لإعداد الروبوت الخاص به ، ويذكرنا Badger بأهمية تذكر مهمة Robonaut.

"إن الهدف الأساسي من محطة الفضاء الدولية هو القدرة على اختبار شيء جديد. أعتقد أن Robonaut أعطانا الكثير من المعرفة حول متطلبات الروبوتات البشرية التي سنحصل عليها في المستقبل ". "نأخذه إلى المنزل ونصلحه ، وفي المستقبل القريب ، نأمل أن يطير مرة أخرى إلى الطابق العلوي ويحقق أهدافه الأصلية - تعزيز التقنيات الجديدة."