News - همکاری ناسا بر پایه پیوندهای تروجان ربات‌های ایستگاه فضایی بین‌المللی بنا می‌شود

وقتی فضانوردان ساکن ایستگاه فضایی بین‌المللی به کمک برای انجام کارهای روال نیاز پیدا می‌کنند، به سه دستیار نه تنها کارآمد بلکه دوست‌داشتنی تکیه می‌کنند. Bumble, Honey و Queen ربات‌های مکعب‌شکل با رنگ‌های قندی هستند که اندازه‌ای به اندازهٔ یک توستر دارند و در رابط لمسی‌شان چشم‌های درخشان وجود دارد. این سه ربات با هم به عنوان Astrobee شناخته می‌شوند، یک سامانهٔ رباتیک پرندهٔ آزاد که توسط ناسا توسعه یافته و در سال‌های ۲۰۱۸ و ۲۰۱۹ به ایستگاه فضایی بین‌المللی پرتاب شد تا به فضانوردان کمک کند، پژوهش انجام دهد و به عنوان بستری برای توسعه و آزمایش فناوری‌های نوظهور استفاده شود. اکنون همکاری جدیدی با حضور USC در حال شکل‌گیری است که پژوهش با استفاده از این ربات‌های دوست‌داشتنی را گسترش خواهد داد. ناسا در سپتامبر اعلام کرد که Arkisys—شرکت مستقر در لاس آلامیتوس که توسط دیوید بارنهارت، مدیر مرکز پژوهش مهندسی فضایی USC و پژوهشگر پژوهشی در گروه مهندسی فضایی USC در مدرسهٔ ویتربِی USC تأسیس شده است—از میان رقبا صنعتی به عنوان شریک پایداری و نگهداری تجاری برای مأموریت Astrobee ناسا انتخاب شده است. Arkisys که پلت‌فرم‌هایی می‌سازد تا به کسب‌وکارها امکان حضور در فضا بدهد، سامانهٔ رباتیک Astrobee را نگهداری خواهد کرد و به دانشمندان سراسر جهان اجازه می‌دهد از آن به عنوان پایگاه آزمایشی برای فناوری‌های نوظهور استفاده کنند. هدف بارنهارت ایجاد یک کنسرسیوم پژوهشی فضایی منطقه‌ای است که بر Astrobee متمرکز باشد و USC نقش رهبرانه در آن ایفا کند. این همکاری پژوهش Astrobee را که در مرکز Ames ناسا در سیلیکون ولی طراحی و ساخته شده است به منطقهٔ لس‌آنجلس می‌برد تا از پیوند فضای نو با مؤسسات علمی در این منطقه بهره ببرد. با گرد آوردن توان پژوهشی USC و سایر مؤسسات برجسته منطقه و با نقش Arkisys به‌عنوان شریک اجرایی ناسا در Astrobee، ما این سکوی آزمایشی مداری بی‌مثال را توسعه می‌دهیم تا به اکوسیستمی تبدیل شود که دانشگاه، صنعت و دولت بتوانند در کنار هم برای نوآوری‌های فضایی نسل آینده کار کنند. بارنهارت همچنین گفت که موفقیت او در پیشنهاد Astrobee ناسا نمونه‌ای قدرتمند است از این که چگونه نوآوران USC در ارائهٔ فناوری فضایی با شرکت‌های صنعتی پیش می‌روند. Ishwar K. Puri معاون ارشد پژوهش و نوآوری USC گفت این همکاری با Arkisys نه تنها جایگاه رهبری ما در پژوهش فضایی و رباتیک را تقویت می‌کند بلکه نشان می‌دهد USC متعهد است کشف را به تأثیر واقعی در جهان تبدیل کند. ما افتخار می‌کنیم که این پروژه به پرواز در می‌آید و این نشانگر روح نوآوری و تعالی میان‌رشته‌ای است که USC را توصیف می‌کند. این همکاری ظرفیت پژوهش فضایی در جنوب کالیفرنیا را تقویت خواهد کرد. در پیشنهاد Arkisys به NASA بر قدرت جامعهٔ دانشگاهی جنوب کالیفرنیا تأکید شده و USC را به‌عنوان نخستین همکار معرفی کرده و نامه‌های پشتیبانی از سوی اعضای هیئت‌علمی از هفت دانشگاه دیگر را گنجانده است. Arkisys و USC اکنون تفاهم‌نامه‌ای امضا کرده‌اند تا بخشی از تلاشی گسترده‌تر برای مشارکت دانشگاه‌ها در این منطقه باشد. این طرح به دنبال گسترش فرصت‌های پژوهش، نوآوری و مشارکت دانشجویان در حوزهٔ عملیات در فضا و توسعهٔ فناوری است. Erin Overstreet مدیر اجرایی USC Stevens Center for Innovation گفت که این همکاری دانشگاه‌های جنوب کالیفرنیا را در محور نسل آیندهٔ نوآوری فضایی قرار می‌دهد و USC را به‌عنوان کانون همکاری‌های پژوهشی معرفی می‌کند. این تفاهم درها را برای دانشجویان، اعضای هیأت‌علمی و شرکا از سراسر جنوب کالیفرنیا باز می‌کند تا فناوری‌های فضایی نوین را آزمایش، بسازند و به کار اندازند و به تقویت نقش منطقه به عنوان مرکزی برای اقتصاد فضایی رو به رشد کمک کند. Steven O. Moldin معاون ارشد پژوهش، استراتژی و نوآوری USC گفت این پیشنهاد موفق ناسا درباره Astrobee نشان می‌دهد که قدرت جامعهٔ پژوهشی USC و توانایی آن در همکاری مؤثر با شرکای نوآور مانند Arkisys چقدر است. رهبری دیوید بارنهارت نشان می‌دهد چگونه پژوهش دانشگاهی پیشرفته می‌تواند به کاربردهای فناورانهٔ پیشرو منجر شود که مرزهای اکتشاف فضایی را گسترش می‌دهد. این پروژه گواهی است بر تأثیر رو به رشد USC در پژوهش‌های با بودجهٔ فدرال و تعهد ما نسبت به پیشبرد علمی که هم برای کشف و هم برای جامعه سودمند است. به‌عنوان بخشی از LA Tech Week در اکتبر، Arkisys سخنرانی «Astrobee Returns to Flight: Re-igniting Robotic Research and Innovation on the ISS» را در USC Information Sciences Institute ارائه کرد. این ارائه به بررسی این می‌پردازد که چگونه رهبری پروژهٔ Astrobee و همکاری با USC و دیگر دانشگاه‌ها به Arkisys امکان می‌دهد تا موجی تازه در رباتیک، علم و نوآوری در ایستگاه فضایی به راه بیندازد. Barnhart پیش از این با رهبری پروژهٔ پیشین Astrobee که SPHERES نام داشت، در DARPA کار کرد. پس از کمک به انتقال این برنامهٔ MIT-ایجاد به مرکز Ames ناسا، در سال ۲۰۲۳ با مأموریت Astrobee درگیر شد و به عنوان پژوهشگر اصلی در پروژه‌ای پژوهشی که فناوری USC را به ISS فرستاد، فعالیت کرد. او و دانش‌آموختگانش با راهنمایی Adarsh Rajguru، کاندید دکترای اخترنشانی، سیستمی به نام CLINGERS برای تسهیلِ ملاقات و عملیات نزدیکی در فضا توسعه دادند. CLINGERS روی ایستگاه فضایی به ربات‌های Astrobee جداگانه متصل شد و آزمایش‌هایی برای بررسی روش‌های پهلوگیری و گرفتن انجام داد. پروژهٔ Astrobee با مأموریت Arkisys هم‌پوشانی دارد که بارنهارت در سال ۲۰۱۵ آن را بنیان گذاشت. این شرکت پلت‌فرم‌ها و فضاپیماهای قابل استفادهٔ مجدد را طراحی و توسعه می‌کند که می‌توانند هم‌زمان تا ۶۰ مشتری را پشتیبانی کنند و می‌توان آن‌ها را برای ساخت پلت‌فرم‌های بسیار بزرگ جمع‌آوری کرد. این امر دسترسی کم‌هزینه و مبتنی بر اجاره به پلت‌فرم‌های فضایی را برای نوآوری‌های جدید، تولید و مونتاژهای خلاق فراهم می‌کند. «آنچه شرکت روی آن تمرکز دارد این است که کار را سریع، آسان و کارآمد کند تا هرکس نه تنها در فضا چیزها را آزمایش کند بلکه بتواند محمولهٔ فضایی، کسب‌وکار یا مأموریت پس از پرتاب را گسترش دهد.» گفت راهول روغانی، مهندس ارشد سیستم Arkisys. «Astrobee واقعاً نمونه‌ای کوچک از این هدف است.» معماری Port Module Arkisys و Astrobee با هم یک خط لوله ایجاد می‌کنند که امکان استقرار سریع‌تر و قابل اعتمادتر فناوری‌های جدید و مأموریت‌های رباتیک در فضا را فراهم می‌کند. از زمان ورود Astrobee به ایستگاه فضایی بین‌المللی، هدف ناسا در توسعهٔ سیستم‌های رباتیک که بتوانند انسان‌ها را در بازگشت به ماه، سفر به مریخ و سفرهای طولانی‌تر در فضا پشتیبانی کنند، به پیش رفته است. پژوهشگران در حال آموزش ربات‌ها برای انجام کارهای مرتبط با پایش و نگهداری فضاپیما به‌طور خودکار هستند. در آینده، دستیاران رباتی مانند ناوگان Astrobee می‌توانند کارهای روال را مدیریت کنند و فضانوردان را برای کارهای پیچیده‌تر آزاد کنند و فضاپیما را در غیاب خدمهٔ انسانی نگهداری کنند. Arkisys، USC و دیگر همکاران منطقه‌ای با NASA Ames Research Center؛ مرکز Marshall Space Flight Center در Huntsville، آلاباما؛ و مرکز Johnson Space Center در هیوستون برای ادامهٔ میراث Astrobee به‌عنوان پایگاه آزمایشی برای علم پیشگام، نمایش فناوری و پیشرفت‌های ISAM در فضا همکاری خواهند کرد. پژوهشگران USC تاریخچه‌ای طولانی از همکاری با ناسا از طریق دپارتمان مهندسی فضایی دارند. یکی از نخستین برنامه‌های دانشگاهی ایالات متحده که به مهندسی فضایی اختصاص داشت، در پژوهش، مشارکت‌های صنعتی و دستاوردهای دانشجویی سهیم بوده است. مرکز پژوهش مهندسی فضایی که به رهبری بارنهارت اداره می‌شود، یک سرمایه‌گذاری مشترک بین دپارتمان و USC Information Sciences Institute است. پروفسور Garrett Reisman فضانورد سابق ناسا است که در مأموریت‌های Space Shuttle Endeavour و Space Shuttle Atlantis شرکت کرده است. Dan Erwin، رئیس دپارتمان، با NASA Jet Propulsion Laboratory همکاری نزدیکی دارد و هم‌اکنون پست پژوهشگر میهمان در JPL را در اختیار دارد. پروفسور Mike Gruntman در علوم پشت چندین مأموریت فضایی ناسا سهم داشته و جوایز و گرنت‌های متعددی از NASA برای پژوهش و توسعه دریافت کرده است. پروفسور Joseph Wang دارای وظیفهٔ مشترک در JPL و USC است. او در بسیاری از پروژه‌های ناسا به عنوان پژوهشگر اصلی بوده است، از جمله پژوهش در زمینهٔ پیشرانهٔ یون در مأموریت Deep Space 1 ناسا که اولین مأموریت بین‌سیاره‌ای با پیشرانهٔ یون بود. جدیدترین عضو هیئت علمی دپارتمان، Assistant Professor Keenan Albee است که پیش از این در MIT از مأموریت Astrobee پشتیبانی می‌کرد و در بخش رباتیک JPL کار می‌کرد؛ او همچنان با همکاران ناسا در زمینهٔ خودمختاری رباتیک در محیط‌های بسیار دشوار همکاری می‌کند.