Roboty mają w najbliższych dekadach wykonywać coraz więcej zadań podczas misji kosmicznych. Będą odpowiadać za serwisowanie satelitów, budowę infrastruktury orbitalnej, transport ładunków, a także prace na powierzchni Księżyca i Marsa. Problemem pozostają jednak warunki panujące poza Ziemią. Pył księżycowy działa jak materiał ścierny, promieniowanie słoneczne wpływa na elektronikę, a temperatury mogą zmieniać się od około minus 150 do plus 120 stopni Celsjusza. Europejska Agencja Kosmiczna rozpoczęła więc projekt Smart Skin for Exploration Cobots, którego celem jest stworzenie ochronnej „skóry” dla ramion robotycznych pracujących w przestrzeni kosmicznej. W projekcie uczestniczy polska spółka PIAP Space.

Nowa technologia ma formę modułowej osłony montowanej bezpośrednio na ramieniu robota. Jej podstawą jest drukowana w 3D struktura nośna, integrująca kilka funkcji jednocześnie. Warstwa zewnętrzna ma chronić mechanizmy przed pyłem i gwałtownymi zmianami temperatury, a jednocześnie umożliwiać prowadzenie przewodów zasilających i transmisji danych. W osłonie znajdą się również czujniki wykrywające ryzyko kolizji oraz elementy wspierające współpracę człowieka z robotem podczas przyszłych misji załogowych.

Robotyka kosmiczna rozwijana w Polsce

Udział PIAP Space w projekcie nie jest przypadkowy. Polska firma od kilku lat rozwija technologie robotyczne dla Europejskiej Agencji Kosmicznej, specjalizując się w manipulatorach orbitalnych oraz systemach chwytających. Jednym z najważniejszych projektów spółki jest ramię robotyczne TITAN przeznaczone do serwisowania satelitów na orbicie. Konstrukcja ma umożliwiać przechwytywanie niesprawnych obiektów, wykonywanie napraw oraz wspieranie przyszłych operacji usuwania kosmicznych śmieci.

Rozwój takich technologii staje się coraz ważniejszy dla europejskiego sektora kosmicznego. Na orbicie znajduje się rosnąca liczba satelitów i fragmentów zużytych urządzeń, które mogą stanowić zagrożenie dla kolejnych misji. Robotyczne systemy serwisowe pozwalają wydłużać czas działania satelitów i ograniczać liczbę odpadów w przestrzeni kosmicznej. Europejskie agencje i firmy traktują więc robotykę orbitalną jako jeden z kluczowych kierunków rozwoju przemysłu kosmicznego w nadchodzących latach.

Kosmiczne rozwiązania mogą trafić do przemysłu na Ziemi

Technologie opracowywane z myślą o eksploracji kosmosu często znajdują później zastosowanie w innych sektorach gospodarki. Twórcy projektu Smart Skin wskazują, że podobne osłony mogłyby chronić roboty pracujące w hutach, odlewniach czy zakładach przetwarzających odpady elektroniczne. W takich miejscach urządzenia również są narażone na wysokie temperatury, pył oraz trudne warunki środowiskowe.

Projekt realizowany przez międzynarodowe konsorcjum pod kierownictwem Danish Technological Institute ma budżet 1,65 mln euro i potrwa dwa lata. W tym czasie powstaną demonstratory technologii testowane w warunkach zbliżonych do kosmicznych. Dla polskiego sektora kosmicznego udział w przedsięwzięciu oznacza kolejne włączenie krajowych firm w rozwój europejskich technologii eksploracyjnych i robotycznych.