迷你机器人练习抓取太空碎片

对于一个小机器人来说是一项具有挑战性的壮举：Honey the Astrobee必须抓住并运送 Bumble the Astrobee。为了成功，Honey 需要了解 Bumble 的轨迹，正确定位自己并不惜一切代价避免碰撞。

人工智能 (AI) 帮助立方体形机器人准确评估情况。该实验是 TumbleDock/ROAM 项目的一部分，该项目是德国航空航天中心 (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; DLR) 与其合作伙伴在 国际空间站上共同开展的。这些实验是确定从地球轨道上清除危险空间碎片的最佳方法的一部分。

“国际空间站上的两个机器人将模拟轨道场景，”位于上 法芬霍芬 的DLR 机器人与机电一体化研究所的Roberto Lampariello 说。碎片正在地球周围堆积：不再起作用的卫星与其他卫星相撞，并产生大量不受控制的物体。

专家们担心所谓的凯斯勒综合症，即碎片碎片相互碰撞并分裂成更小的碎片，这些碎片继续做同样的事情，产生越来越大的碎片区域。现在有超过 900,000 块空间碎片危及近地轨道的安全。

设置，保持位置并抓住!

DLR 还在研究降低空间碎片带来的风险的技术。例如，可以捕获碎片并降低它们，使它们在地球大气层中燃烧(主动碎片清除;ADR)或修复卫星，防止它们变成碎片(在轨服务;OOS)。

在这两种情况下，必须首先实现对一块碎片或有缺陷的卫星的安全处理。这正是 Astrobees Honey 和 Bumble 在 国际空间站的实验模块 (JEM)中练习的内容。机器人完全独立运行。

Honey the Astrobee 代表活跃的航天器(追逐者)，而 Bumble 则扮演目标卫星的角色。该计划是让追逐者移动到相对于目标的预定义位置，并将其位置保持在同步轨道上。

从这个位置，目标卫星可以在未来的任务中被安装在追踪器上的机械臂捕获。追逐者必须精确预测目标卫星的翻滚运动，规划一条无碰撞的飞行路径并成功执行抓取。以高精度接近卫星对于成功捕获至关重要。

“为了使演习更加逼真，虚拟太阳能电池板安装在目标卫星上。目的是表明在追逐者船上进行的自主活动可以满足现实条件下的所有必要要求，”Lampariello 说。“第一次测试是在 2 月初国际空间站的实验期间进行的，DLR 提供的重要部件表现出色。”

Astrobees 的新潜在用途

这些发现是机器人追逐者持续发展的关键。DLR 机器人与机电一体化研究所开发了用于引导 Honey(追逐者 Astrobee)和帮助实现 Bumble(目标卫星)真实翻滚运动的软件，并在国际空间站上成功测试。

鲁棒控制系统是与 麻省理工学院 (麻省理工学院)联合开发的，麻省理工学院还开发了追逐者和目标卫星的控制系统。这些组件仍可用于国际空间站的进一步测试，以展示对目标卫星的不同方法。 NASA 还是 TumbleDock/ROAM(自主机动的相对操作)项目的合作伙伴， 在加利福尼亚州()的NASA Ames 研究中心的整个实验中提供 Astrobees 并控制它们。

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