Amikor a hidegháborús korszerű űrverseny az 1950-es években elindult, senki sem gondolt a jövõbeli kukába kerülõ problémára. De most már több mint 21 000 darab pálya törmelék található a Föld pályáján, köztük egy növekvő geoszinkron pályán, ahol sok értékes műhold van, valamint a Nemzetközi Űrállomás közelében, alacsony földfenékű pályán.
2009-ben véletlen ütközés történt, amelyből kiléptek egy kommunikációs műholdat, és a helyzet csak tovább romlik. Van még Ügynökségek közötti Űrhasználati Koordinációs Bizottság, amely számos nemzet űrprogramjának aktív részvételével működik, köztük az Egyesült Államok, India, Németország, Oroszország, Korea és Kína.
Dr. Aaron Parness, a NASA sugárhajtómű laboratóriumi robotika csoportvezetője megoldást kínál. Csapata egy rögzítőrendszert épített fel, amely megtisztítja a lerakott rakétatesteket és a nem működő műholdakat. Az érdekes rész? Ez egy gekkó mintája (igen, ragadós lábakkal rendelkező állat).
"Tehát elkezdtem kutatni ezen szőrszálak szintetikus változatának elkészítését és alkalmazását robotokra, hogy lehetővé tegyük a függőleges mászást" - folytatta. "Amikor eljuttam a JPL-hez, elkezdtem gondolkodni a mikrogravitációs zéró gravitáción, amely sokkal inkább egy hegymászás, mint egy gyaloglás problémája. Ha nem lóg a felszínen, akkor esik le - a világűrbe úszik."
Ezek a szintetikus szőrszálak vagy "szárok" egyszerűsített változatai azoknak, amelyek a valós gekkó lábán találhatók; ék alakú, ferde, gomba alakú kupakkal (a fenti képen). Amikor a megfogó pad kissé megérinti a tárgyat, csak a szőrszálak hegyei érintkeznek az adott felülettel. A ragadóság be- és kikapcsol, a szőrszálak egyirányú irányától függően.
Az ideiglenes tapadást a Van der Waals Forces magyarázza (a Nobel-díjas fizikusnak, Johannes Diderik van der Waalsnak nevezték el), ahol az atommagokat keringő elektronok nem helyezkednek el egyenletes távolságra, enyhe elektromos töltést hozva létre és erõt generálva. Erőt alkalmaznak, növelve a "szárok" és a felület közötti érintkezési területet, ezáltal nagyobb tapadást biztosítva. Amikor az erő ellazul, a "szárok" visszahúzódnak egyenes helyzetbe, és a ragasztás kikapcsol.
A megfogó akkor lesz a leghasznosabb, ha a robot egységekhez rögzítik, mint végső effektor (kéz), hogy részt vegyenek az emberek / robotok együttműködési csoportjában az űrben.
"Az űrhajósoknak nagyon sok akadálya van annak a környezetnek, amelyben dolgoznak" - magyarázta Parness. "Vannak például nyomású kesztyűik, így az ügyességük nem olyan, amilyen lehet. Tehát rendkívül fontos, hogy robotokat szerezzünk, amelyek hatékonyságuk elősegíti. Megfogótechnológiánkat egy mászórobot használhatja fel, amely a Nemzetközi Űrállomás külső része mentén mozog. rutin vizsgálatokat, takarítási feladatokat, felszerelések ellenőrzését végzi, így az embernek nem kell felöltöznie és odamenni, amíg a robot nem talál komoly problémát."
Mindegyik gyönyörűen működik nulla gravitáció mellett. A megfogókat a JPL-en sikeresen tesztelték több mint 30, az űrhajókon használt közönséges anyagon, valamint a vákuumkamrában is, mintegy 76 fok Fahrenheit hőmérsékleten tesztelték a tér körülményeinek szimulálására. Kísérleti repüléssel is felmentek a NASA Űrtechnológiai Misszió Igazgatóságának Repülési lehetőségek programján keresztül.
"Teszteltünk a NASA mikrogravitációs síkján, és senki sem dobta fel, ami megkönnyebbülés volt, mert jó hírnevet adva az emberek mozgásszervi betegség" - mormolta Parness. "Számos küldetési forgatókönyvben demoderáltuk a megfogókat, például a hulladékgyűjtést és egy robotot, amely műholdat ellenőrizt karbantartás céljából. Volt egy úszó kocka, amely 10 kg volt, különböző textúrájú felülettel, amelyet általában használtunk az űrhajókban, és képesek voltunk megragadni, manipulálni, és engedje el úgy, ahogy megragadhat egy darab törmeléket, húzhatja le, és engedheti el, hogy megégesse, amikor belép a Föld légkörébe. A legnehezebb az volt, hogy a lebegő törmeléket és az operátort ugyanabban a helyen egyidőben tartsák, ebben az esetben egy robot jobb, mint egy ember."
Nézze meg őket az alábbi videóban.
