7 august 2022

Braţ robotic folosit pe Marte, construit cu ajutor românesc

Distribuie pe rețelele tale sociale:

În anul 2033, pe Pământ vor sosi primele mostre de pe o altă planetă, iar România este implicată în această misiune istorică pe Marte, realizată de NASA şi ESA. Specialiştii romani vor contribui la unul dintre cei mai sofisticaţi şi avansaţi roboţi spaţiali – un braţ robotic ce va fi folosit pentru preluarea mostrelor de rocă şi praf şi trimiterea lor pe Pământ pentru a răspunde la întrebarea: a existat viaţă pe Marte ?

Misiunea Mars Sample Return este una extrem de ambiţioasă. Arhitectura ei cuprinde trei lansări spaţiale de pe Pământ, o lansare în premieră de pe o altă planetă şi o capsulă spaţială care va aduce înapoi, pe Pământ, mostrele de pe planeta Marte. Acestea vor putea fi studiate în cele mai performante laboratoare ale lumii, cu tehnologii complexe de ultimă oră.

În cadrul misiunii, braţul robotic european – Sample Transfer Arm (STA) – va juca un rol esenţial. Acesta va fi lansat spre Marte în a doua jumătate a acestui deceniu şi va amartiza în apropierea locaţiei rover-ului american Perseverance, care adună în prezent probe de pe planeta Marte. Capabil să „vadă”, să „simtă” şi să ia decizii autonome, Sample Transfer Arm va identifica, va ridica şi va transfera tuburile ce conţin aceste mostre într-un container ce va fi lansat pe orbita planetei Marte de un lansator numit Mars Ascent Vehicle (MAV). Mai departe, containerul va fi preluat de un modul dezvoltat complet în Europa şi adus înapoi pe Pământ.

Sample Transfer Arm este o capodoperă a roboticii spaţiale. Acesta este conceput pentru a fi autonom, extrem de fiabil şi robust. Designul sau imita un braţ uman, cu umăr, cot şi încheietura, şi are propriul creier şi ochi incorporaţi. Robotul poate efectua o gamă largă de mişcări având şapte grade de libertate.

România va avea contribuţii importante la realizarea acestei tehnologii de vârf a industriei spaţiale europene. Specialiştii romani vor contribui la siguranţa braţului robotic şi se vor asigura că acesta „vede” şi interpretează corect realitatea.

COMOTI – Menţinerea braţului robotic în siguranţă

Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare Turbomotoare COMOTI este responsabil pentru dezvoltarea unor echipamente critice misiunii Mars Sample Return, numite Hold Down & Release Mechanism (HDRM), tehnologie care va zbura pe Marte.

HDRM-urile vor avea rolul de a bloca şi asigură braţul robotic european (Sample Transfer Arm) pe platforma statică NASA (Sample Retrieval Lander) în timpul lansării de pe Pământ, pe toată durata călătoriei spre Marte şi în faza de amartizare.

Mecanismele vor proteja braţul robotic, prevenind deteriorarea acestuia pe durata misiunii din cauza încărcărilor şi şocurilor mecanice, respectiv a dilatărilor termice survenite în urma expunerii la un domeniu mare de temperatură.

Odată platforma ajunsă pe Marte, echipamentele vor elibera braţul astfel încât acesta să-şi poată începe misiunea.

Complexitatea braţului robotic – data de cele 7 grade de libertate, o lungime de până la 2,5 metri şi o masă de peste 35 de kg – face că aceste mecanisme, trei la număr, să fie la rândul lor complexe şi vitale pentru misiune. Ele vor fi realizate în întregime în România, de la proiectare, până la fabricarea şi testarea mai multor modele experimentale şi apoi a modelului final, gata de lansare, fiind primele echipamente realizate de COMOTI care zboară în spaţiu într-o misiune de explorare planetară – dovadă a creşterii maturităţii tehnologice din zona spaţială din România.

Mecanismele vor avea o interfaţă mecanică cu braţul robotic dezvoltat de compania italiană Leonardo, dar şi cu platforma NAŞA, dezvoltată de Jet Propulsion Laboratory (JPL), astfel ca echipa din România va lucra atât cu parteneri europeni, cât şi americani. Echipa COMOTI va participa, de asemenea, la fazele de integrare a mecanismelor pe braţul robotic în Italia şi pe platformă în SUA, o oportunitate unică de transfer de cunoştinţe dinspre ESA şi NASA către România.

GMV România – verificarea fiabilităţii braţului robotic

GMV România are taskul de a verifica la sol, înainte de lansare, ca toate operaţiunile, mişcările şi datele culese de senzorii braţului robotic realizat de compania din Italia, Leonardo, funcţionează corect. Astfel, echipă din România va dezvolta trei seturi de echipamente de validare electronică la sol (EGSE – Electronic Ground Support Equipment). Două dintre ele vor fi utilizate în Italia la sediul Leonardo şi unul va fi livrat direct către NASA JPL, în SUA, pentru ultimele verificări înainte de lansare.

GMV România contribuie şi la Perception Unit a cărui dezvoltare este coordonată de GMV Spania – o unitate electronică ce joacă un rol important în manevrarea braţului robotic. În această unitate se afla camere care furnizează informaţii pentru algoritmii braţului, astfel încât acesta să poată recunoaşte şi ridică mostrele în siguranţă. GMV România contribuie la activităţile de design mecanic şi structural pentru Perception Unit, realizate de un grup de sub-contractori din mai multe ţări. Echipa din România oferă, de asemenea, suport colegilor din Spania şi pentru dezvoltarea algoritmilor care ajuta braţul să „vadă” în jurul său.

Programul de explorare robotică, o prioritate pentru ROSA

„Contribuţia industriei şi mediului de cercetare din România în această misiune NASA-ESA de pionierat este rezultatul concret al eforturilor ROSA de a promova dezvoltarea în ţara de capabilităţi relevante pentru misiuni de explorare planetară. Am susţinut participarea României la programul opţional al Agenţiei Spaţiale Europene de explorare robotică şi cu echipaj uman tocmai pentru a oferi actorilor spaţiali din România şansă de a participa la proiectele ESA din acest domeniu, pentru a-şi creşte gradul de maturitate tehnologică şi pentru a exista un schimb de cunoştinţe între specialiştii din România şi cei din Europa şi chiar Statele Unite ale Americii. Ca urmare, în cadrul misiunii Marş Sample Return, echipamente dezvoltate integral în România vor zbura pe Marte, jucând un rol important pentru bună desfăşurare a misiunii, ” a declarat Dr. Fiz. Marius-Ioan Piso, Preşedintele Agenţiei Spaţiale Romane (ROSA).

Consorţiul industrial european implicat în construcţia braţului reuneşte companii din Spania, Franţa, România, Danemarca, Grecia, Elveţia şi Republica Ceha, sub conducerea companiei Leonardo. Aceştia vor proiecta, fabrica, integra şi testa braţul robotic.

Cum se va desfăşura misiunea Mars Sample Return ?

Ajuns pe Marte de anul trecut, roverul Perseverance colectează diverse mostre de pe planetă. Următoarea lansare de pe Pământ, prevăzută pentru anul 2027, va trimite pe Marte o platformă de colectare a acestor mostre (Sample Retrieval Lander), un braţ robotic care să ajute la manevrarea mostrelor şi – o noutate anunţată pe 27 iulie 2022 – două elicoptere asemănătoare lui Ingenuity, un model care deja şi-a dovedit eficientă şi care a funcţionat cu un an peste durata de viaţa planificată.

Cele două elicoptere vor fi o soluţie suplimentară pentru transportul mostrelor spre platformă Sample Retrieval Lander. Dar, în principal, responsabil de această sarcină va fi roverul Perseverance.

Mai departe, intervine un element cheie al misiunii – un braţ robotic construit de ESA, cunoscut sub numele de Sample Transfer Arm (STA). Acesta va manevra tuburile care conţin probele de sol marţian şi le va transfera spre o rachetă, ce va fi lansată spre orbita planetei Marte. Mars Ascent Vehicle va fi primul vehicul spaţial lansat de pe o altă planetă.

Având mostrele la bord, acesta se va întâlni în orbită cu o altă navă spaţială – ce va fi lansată în 2028, sub numele de Earth Return Orbiter. Probele de pe Marte vor fi expulzate în spaţiu într-o capsulă ca o minge de baschet, ce va fi prinsă şi integrată în capsula spaţială furnizată de ESA. Aceasta va reveni până în proximitatea Pământului, după care va trimite mostrele pe Pământ.

* * *

Agenţia Spaţială Romană (ROSA) este o instituţie publică finanţată integral din venituri proprii, funcţionâƒnd conform Hotărârii Guvernului României nr. 923/ 20.11.1995 şi a actelor ulterioare în sistemul Ministerului Educaţiei şi Cercetării Ştiinţifice – Autoritatea Naţională Pentru Cercetare Ştiinţifică şi Inovare (A.N.C.S.I.). ROSA dezvolta Programul Naţional Spaţial şi coordonează implementarea acestuia prin proiecte de cercetare şi aplicaţii spaţiale, fiind autorizată să înfiinţeze centre de cercetare şi dezvoltare.
Totodată, Agenţia este organizaţia conducătoare a Programului de Cercetare, Dezvoltare şi Inovare STAR – Tehnologie Spaţială şi Cercetare Avansată (Space Technology and Advanced Research).
ROSA reprezintă Guvernul României în programe de cooperare internaţională, precum cele cu Agenţia Spaţială Europeană (ESA) sau Organizaţia Naţiunilor Unite (ONU). Agenţia desfăşoară şi propriile proiecte de cercetare ştiinţifică şi dezvoltare prin ROSA Research Centre.
Din 2004 Agenţia este condusă de Preşedinte, Dr. Fizician Marius-Ioan Piso.

Pentru a fi la curent cu cele mai noi ştiri din partea Agenţiei Spaţiale Romane, vă rugăm să completaţi formularul disponibil aici: https://www.rosa.ro/index.php/ro/noutati-rosa/mass-media