在欧盟资助的PULSAR下工作的工程师已经公布了一个完全自主的机器人演示器,该示威者可以在轨道上构建望远镜的主要镜子,从单独的部分构建望远镜的主镜。该系统包括由CSEM开发的组件,它为直接在太空中的巨型望远镜组装(望远镜)铺平了道路 - 望远镜望远镜太大,无法在单个部分中发射到轨道上。更重要的是,自治系统将来有潜力构建其他大型空间结构,例如轨道太阳能电池板或太阳帆。
太空望远镜使科学家对我们宇宙的运作方式前所未有。著名的哈勃望远镜导致了天文学的重大突破,并且希望其继任者詹姆斯·韦伯(James Webb)太空望远镜(JWST)的希望很高。该卫星于2021年12月25日启动,前往目的地(距离地球150万公里),应在2022年1月24日之前到达这一点。
但是,进一步发现的潜力是在物理上限制:望远镜的大小。为了更深入地探索太空,望远镜必须成长为史诗般的大小。鉴于航天器的有效载荷能力有限,将这种庞然大物送入太空带来了真正的挑战。
目前正在进行研究的这个问题的解决方案涉及将望远镜发送到单独组件中的太空中。一旦仪器在轨道中,这些组件就可以由自主机器人组装。
该方法已在欧盟资助的Pulsar下进行了检查,该项目代表了超大结构组装机器人的原型。该项目的目标是开发自主在太空中自动组装大型结构所需的技术砖。
Pulsar由法国公司麦哲伦(French Fraind Magellium)领导,其中包括包括CSEM在内的其他七个欧洲组织。该项目团队刚刚发布了三个示威者,其中之一是用于高精度自动驾驶机器人系统,该系统将用于组装望远镜的主要镜子。该演示器可以建造一个1:3比例的镜子(300毫米x 180毫米),该镜子由六个重11公斤的瓷砖组成。在演示器中,每个瓷砖都被一个透明的板覆盖,但在现实世界中,它们将配备镜子。
“将来,我们将能够组装一个带有更多瓷砖的35米直径镜子,“ CSEM的高级工程师Julien Rouvinet说。”但是,对于我们来说,在这个规模上建立一个演示者并没有多大意义,因为这种结构的重量将是地球上的一个主要问题 - 当然,在轨道上,这种结构的重量不是问题。透明
三脚架允许进行超专业调整
演示器包括一个机器人臂,将六个组件连接在一起并操作它们。CSEM定制设计了六个瓷砖,其中包括两个带有三脚架的瓷砖,使它们能够以一微米的精度(即,人毛的宽度五十分)精确地调整其位置,并且比五微米更好。
由于使用了3D打印的柔性接头,三脚架可以达到这种准确性,这是这种空间应用中的第一个。“3D打印的接头阻止该系统的组件相互摩擦并磨损,从而消除了对润滑剂的需求,”鲁文特说。“这意味着系统可以运行更长的时间并提供增强的精度。”用于控制和校准系统的软件也由CSEM的工程师开发。
更广泛的应用
随着示威者的完成,PULSAR项目即将结束,但该领域的研究才刚刚开始。Rouvinet说:“望远镜并不是唯一需要在太空中组装的大型结构。”“而且这种机器人系统也可以用于其他目的,例如修复卫星,加油站,组装太阳能电池板,甚至建造巨大的隔热罩,以使任务降落在火星上。”
目前,所有科学的眼睛都在詹姆斯·韦伯(James Webb)太空望远镜上,该望远镜已经达到了可以通过当前技术带入太空的物理极限。但是,Pulsar并不孤单地试图打破这种物理技术障碍。“NASA工程师正在开发一种折叠式望远镜,该望远镜可以适合SpaceX打算最终启动的大型付款航天器CSEM项目经理Antoine Ummel说。“一旦我们收到詹姆斯·韦伯(James Webb)的第一批图像,研究工作将无疑加紧。透明
视频来源:CSEM