For fem år siden undersøkte SINTEF om slangeroboter kunne hjelpe på bevegelighet og framkommelighet i operasjoner på Mars. På oppdrag fra ESA går nå forskere videre i arbeidet, og i en forstudie ser de på teknologien og andre muligheter av bruk av roboter i rommet.
– Det mest fancy er vel mulige aktiviteter på månen – og på kometer, sier Aksel Transeth ved SINTEF. – Men det mest nærliggende er å undersøke hvordan slangeroboter kan hjelpe astronauter med å vedlikeholde utstyr. Dette er trolig en løsning som kan realiseres på kort sikt.
Moon Village
Det er nesten 50 år siden det første mennesket gikk på måneoverflaten. ESA mener neste store steg for menneskeheten kan være å samarbeide internasjonalt for å etablere en Moon Village på månen. Denne landsbyen kan være en permanent base for vitenskap, næringsliv, turisme eller gruvedrift, og en brukbar plass for basen er Lava tubes – tunneler som det har vært lava i.
FAKTA
Prosjektet for ESA startet sommeren 2016, og avsluttes i mai/juni neste år. Den er del av et initiativ under ESAs PRODEX-program sammen med Norsk Romsenter. Prosjektet heter "Snake robots for space applications" (SAROS).
Prosjektet bygger på resultater fra et langt samarbeid innen slangerobotikk mellom SINTEF og NTNU.
Rapporten om prosjektet tar for seg tre ting:
- Konsepter for anvendelse
- Krav til robot for å utføre anvendelse
- Hvilke teknologier som kan brukes for å oppfylle disse kravene
Å bygge her betyr at man unngår eksponering for skadelige elementer på måneflaten som f.eks. kosmisk stråling og meteoritter.
Men også lavatuneller trenger å inspiseres for å se om det er mulig for mennesker å bo her, og det er her slangeroboter kommer inn som en mulighet. På månen er gravitasjonen mindre. I tillegg kan lava tubes gå loddrett rett ned i overflaten – så hvordan løse bevegelighet og framkomst der?
Utforsking av kometer
ESA er også interessert i å undersøke kometene. Siden disse kan komme langveis fra i verdensrommet er håpet å avsløre noen av solsystemets hemmeligheter og få hjelp til å danne et bilde av hvordan solsystemet så ut før planetene ble dannet.
I 2004 sendte ESA opp romsonden Rosetta som i 2014 satt ned landeren Philae på en komet kalt 67P/Tsjurjumov–Gerasimenko. Den hadde et system med harpuner som skulle holde den fast etter at den hadde landet, men forsøket lyktes ikke.
– Det er så godt som ingen gravitasjon på kometer, forteller Transeth. – Prøver man å gå på overflaten, vil man fort kunne sprette av. Derfor må vi finne måter slangeroboter kan bevege seg rundt på en komet på – med en eller annen måte å holde seg fast underveis.
Les også: Slangerobot på Mars
Inspeksjon og vedlikehold på romstasjonen
Men for SINTEF-forskerne er slangeroboter koblet til ISS det mest realistiske og nærliggende området. Her slipper man for eksempel problemer med lave/høye temperaturer.
Bildet viser en tenkt slangerobot på romstasjonen ISS – på vei for å inspisere noe for astronauten. Foto: ISS/ NASA. Slangerobotillustrasjon: SINTEF/M. Bjerkeng og Ø.H. Holhjem
ISS er den internasjonale romstasjonen hvor det hele tiden oppholder seg mennesker. De kjører eksperimenter for kolleger nede på jorda, og får tilsendt bokser med eksperimenter som skal gjennomføres i den vektløse tilstanden. Hvilke planter gror i rommet? Hvordan foregår healing av sår i disse omgivelsene?
Dette er astronautenes hovedjobb. Men i tillegg er det svært mye jobbing i form av vedlikehold og inspeksjon som må til for å holde en romstasjon i drift. Å få frigjort tid er derfor viktig for dem i en travel hverdag.
– En robot kunne kanskje gjort noe av dette inspeksjons- og vedlikeholdsarbeidet, sier Aksel Transeth. – Eksperimentene er plasserte i hylleseksjoner. Bak seksjonene kan det blant annet oppstå korrosjon, og for å avdekke dette trengs det inspeksjon. En slangerobot kunne ha krøpet bak seksjonene, inspisert og muligens også gjort lett vedlikehold.
Krølle seg sammen, snor seg og skyter seg ut
Problemstillingene forskerne må løse for å lage et slikt slangerobotsystem, er mange. Et viktig element blir å finne ut av hvordan en slangerobot skal komme seg fram på ISS. Siden det ikke er noen gravitasjon «flyter» astronautene rundt på romstasjonen, holder seg fast i ting og dytter seg fram.
– Vi mener vi kan få roboten til å holde fast, krølle seg sammen og skyte seg ut for å treffe et nytt kontaktpunkt, forklarer Transeth. – I tillegg tror vi at den kan sno seg innimellom utstyr på ISS og dytte mot utstyret for å krype framover – slik biologiske slanger beveger seg på landjorda.
– Vi vil se på hvilke krav som må stilles til slangerobotsystemet. Hvilken type sensorer vil for eksempel kreves for at roboten skal forstå sine omgivelser godt nok? Hvilke teknologier er tilgjengelige i dag som kan oppfylle noen av disse kravene, og hvilke teknologier må utvikles? Hvor ligger usikkerhetene med tanke på hva som kan være mulig å få til?
En drone, Astrobee, vil snart tas i bruk på ISS. Denne skal fly rundt og gjøre inspeksjonsoppgaver. Forskerne tror de kan dra nytte av dronen, siden den har en del teknologi som vil være lik den de kan bruke på slangeroboten.
