太空探索项目正变得越来越复杂。为了降低可能产生的风险,以及更有效控制成本,一些企业和机构在“宇航员”身上动起了脑筋。 Gitai是一家日本太空机器人初创公司,正在开发可执行太空各领域任务的机器人,希望它们能够替代宇航员进行太空作业。
Gitai计划,其研发的机器人将在明年5月搭载美国SpaceX公司的Dragon飞船发射升空;到2030年,开发出适用于空间站内外、轨道以及月球基地的机器人系统。 2019年3月,Gitai和日本宇宙航空研究开发机构JAXA达成一项联合研究协议,目的是将机器人送入太空,将太空作业的成本降至“真人宇航员”的10%。 据官网介绍显示,Gitai更大的目标是,将太空作业成本降低至目前的1%。 Gitai目前只有10名员工,但已有多个项目在持续运行,其中包括和SpaceX公司的合作。去年,该公司已发布太空机器人的演示样本,但有诸多地方有待完善。 Gitai称,为了在飞行和作业过程中保障宇航员的人身安全,同时也为了使飞行器中具备人类生存条件,普通航空项目需投入大量的资金与技术,一名航天员在轨一年的成本或超过4.3亿美元。 如果发送一个可远程控制并执行任务的太空机器人,则能显著降低项目成本和预防各类风险。相较于培养一个宇航员所花费的成本,机器人要便宜的多。 随着全球太空行业竞赛加剧,地球轨道和其他行星上的空间作业量在明显提升,这对宇航员和飞行器也提出了更高的要求。 Gitai表示,机器人若能参与组建空间站、建造外星球基地或维护航天器等工作,工作时间可更长,且不需要人类所必须的空气、食物和水等生存物品,能有效减少载人航天器的发射频率,以及减轻火箭的载重。 JAXA隶属于日本文部科学省,是负责日本航空、太空开发事业的独立行政法人,主要从事研究、开发和发射人造卫星、小行星探测以及可能的登月计划等。 对于机器人宇航员的尝试早已有之。2011年,美国宇航局(NASA)将无腿人形机器人Robonaut 2送上国际空间站,但它是作为货物,放置在货运舱中运往太空。 NASA的约翰逊航天中心正和美国通用汽车公司、Oceaneering公司合作,计划对Robonaut 2进行优化升级,使该机器人能够更好地在太空中协助人类宇航员进行作业,甚至是在高风险的地区代替人类进行作业。
NASA的Robonaut 2 机器人,外形与人类相似。图片来源:NASA NASA称,如今的Robonaut 2已拥有视觉系统、传感器、控制算法等复杂的控制系统,还配备有两条仿真手臂,可以使用各类专用工具,还具备更为精准的感知和控制能力,灵活性更高。 2019年8月,俄罗斯第一个真正意义上的“机器人宇航员”费多尔(Fedor,代号为Skybot-850),随联盟号MS-14宇宙飞船飞赴国际空间站。 作为俄罗斯第一个类人型机器人,费多尔主要负责测试新型助推器和航天飞船的安全性和舒适性。 费多尔浑身布满传感器,能将身体各处感知到的作用力反馈汇总,并根据受力情况作出反应动作。 根据公开视频显示,费多尔能从事诸多复杂操作,诸如驾驶汽车、开瓶盖,以及使用自动武器射击等。