Cập nhật: Thử nghiệm Analog-1 đã thành công hoàn toàn! Phi hành gia Parmitano đã hoàn thành tất cả các yêu cầu trong khung thời gian quy định (một giờ). Thử nghiệm này là bước đầu tiên để xác nhận công nghệ viễn thông.
NASA đã khá thẳng thắn về mong muốn đưa các phi hành gia trở lại Mặt trăng và lên Sao Hỏa trong những năm tới. Họ được tham gia bởi nhiều cơ quan không gian (như ESA, Roscosmos, CNSA và IRSO), những người cũng muốn thực hiện các nhiệm vụ phi hành đoàn đầu tiên của họ ngoài Trái đất. Tuy nhiên, điều thường bị bỏ qua là vai trò của các nhiệm vụ viễn thông sẽ đóng trong tương lai gần - nơi con người và robot khám phá tay trong tay.
Ví dụ, ESA đã bắt tay vào một loạt các thí nghiệm được đặt tên chung là Analog-1, nơi các phi hành gia điều khiển robot từ không gian. Hôm qua (18/11), phi hành gia ESA Luca Parmitano đã điều khiển một robot ở Hà Lan từ ISS. Thí nghiệm này và những thứ khác giống như nó sẽ giúp chuẩn bị các phi hành gia cho các nhiệm vụ trong tương lai sẽ liên quan đến việc khám phá các môi trường ngoài thế giới nguy hiểm hoặc không thể tiếp cận.
Rover (được gọi là Tương tác) được tạo ra như một phần của dự án Mạng vận hành robot đa năng (METERON) đa mục đích, nhằm tạo ra các mạng truyền thông, giao diện robot và phần cứng để cho phép các phi hành gia điều khiển các nhà thám hiểm robot từ xa trên quỹ đạo. Những robot này sẽ có khả năng trinh sát các địa điểm hạ cánh cho các nhiệm vụ trong tương lai, định vị tài nguyên và chuẩn bị môi trường sống cho các phi hành gia.
Chìa khóa của quá trình này là một mạng Internet không gian được phát triển đặc biệt, có thể kết nối một nhà điều hành với các địa điểm cách xa tới 10.000 km (6.200 dặm) - giữa quỹ đạo và bề mặt hoặc ở các vị trí xa trên Trái đất. Kết nối này cho phép Luca duy trì liên lạc với người điều khiển, cũng như nhìn thấy và cảm nhận mọi thứ mà nó đã trải qua - mặc dù có thời gian trễ.
Điều này là rất quan trọng khi nói đến viễn thông vì các mục tiêu thăm dò cách xa Trái đất. Để vận hành từ xa một rover mặt trăng, bộ điều khiển nhiệm vụ phải đối mặt với sự chậm trễ kéo dài vài giây hoặc vài phút. Từ Trái đất đến Mặt trăng, tín hiệu chỉ mất vài giây để đến đó và quay lại. Nhưng đối với các nhiệm vụ lên Sao Hỏa, độ trễ có thể kéo dài từ 4 đến 24 phút (tùy thuộc vào nơi Trái đất và Sao Hỏa có mối quan hệ với nhau).
Cuối cùng, các kết nối thông thường chỉ cho phép các bộ điều khiển nhiệm vụ gửi lệnh và nhận lại dữ liệu. Dự án METERON, mặt khác, cho phép các bộ điều khiển nhìn thấy và thậm chí cảm nhận những gì robot làm bất chấp thời gian trễ. Điều khiển được cung cấp bằng cách sử dụng hai máy tính xách tay và cần điều khiển lực phản hồi lực Sigma7 với một chuyển động sáu độ. Cần điều khiển haptic này cho phép người điều khiển trải nghiệm những gì mà chính rover cảm nhận được từ môi trường của nó.
Kết nối rover và nhà điều hành không phải là nhiệm vụ đơn giản, xem cách các tín hiệu từ ISS thực hiện một chuyến đi khứ hồi khoảng 144.400 km (89.725 mi). Trong khi đó, ISS đang di chuyển quanh Trái đất với tốc độ 29.000 km / h (18.000 dặm / giờ). Các tín hiệu này được gửi đến một loạt các vệ tinh nằm trên quỹ đạo lên tới 36.000 km (22.370 mi) từ bề mặt.
Các tín hiệu sau đó được truyền đến một trạm mặt đất của Mỹ ở New Mexico, tới NASA, Houston Houston, và sau đó thông qua một tuyến cáp xuyên Đại Tây Dương đến châu Âu. Tất cả điều này dẫn đến một sự chậm trễ đáng kể về thời gian, nhưng một điều có thể quản lý được nhờ vào cơ sở hạ tầng tiên tiến được xây dựng bởi NASA, ESA và các cơ quan đối tác khác.
Các phiên đầu tiên đã chứng kiến Luca lái chiếc rover Interact qua một chướng ngại vật nằm trong nhà chứa máy bay tại Valkenburg ở Hà Lan - gần Trung tâm nghiên cứu khoa học và công nghệ châu Âu ESA (ESTEC). Phông nền có phong cảnh mặt trăng được đặt xung quanh khóa học, bao gồm một loạt các hình nón được đặt trên đỉnh đất được thiết kế để mô phỏng regolith mặt trăng.
Mục tiêu cuối cùng là thực hiện loại thăm dò điều khiển từ xa này từ các trạm như Lunar Gateway hoặc Mars Base Camp. Những trạm này và khả năng phóng to các máy bay trên bề mặt là một khía cạnh quan trọng của việc thiết lập sự hiện diện bền vững của con người trên Mặt trăng và thực hiện các nhiệm vụ thám hiểm phi hành đoàn lên Sao Hỏa - aka. NASA Mặt trăng lên kế hoạch sao Hỏa.
Bước tiếp theo trong thử nghiệm Analog-1 sẽ bao gồm một mô phỏng dự kiến diễn ra trong khoảng một tuần Thời gian có liên quan đến môi trường mặt trăng mô phỏng đầy đủ. Thử nghiệm này sẽ đánh giá liệu một robot do con người điều khiển có thể thực hiện các cuộc khảo sát địa chất và khám phá những nơi khó tiếp cận hay không.
Một nhóm nghiên cứu tại Trung tâm Du hành vũ trụ châu Âu (EAC) ở Cologne, Đức, sẽ hoạt động như một nhóm khoa học và theo dõi thí nghiệm. Để hoàn thành ảo ảnh về một nhiệm vụ mặt trăng, họ sẽ hướng dẫn và tư vấn cho Luca về các mục tiêu nghiên cứu tiềm năng, trong đó sẽ bao gồm việc liệu đá mặt trăng mô phỏng mà nhà cầm quyền Interact gặp phải có nên phân tích khoa học thêm hay không.
Các thí nghiệm tương tự tương tự đang được thực hiện bởi các kỹ sư ở Đức, những người đang sử dụng hệ thống METERON để điều khiển máy động lực ở Canada. Những thí nghiệm này không chỉ xác nhận công nghệ tinh vi liên quan; họ cũng đang chứng minh giá trị của sự hợp tác robot-người trong không gian - sẽ đóng vai trò trung tâm trong các kế hoạch thám hiểm trong tương lai.
Trong khi đó, các bộ trưởng từ các quốc gia thành viên ESA, sẽ được triệu tập vào cuối tháng này (27/11 đến 28/11) tại Space19 + ở Seville, Tây Ban Nha, để thảo luận về các mục tiêu khoa học của Cơ quan cho tương lai. Với tầm quan trọng của viễn thông và công nghệ đằng sau nó, METERON và các thí nghiệm Analog chắc chắn sẽ xuất hiện!
Hãy chắc chắn xem video này của rover Interact đang được truyền hình:
