Die Zeit und Arbeit der Astronauten ist extrem wertvoll, aber aufgrund der Bedingungen, unter denen sie ihre Arbeit verrichten, auch extrem begrenzt. Die NASA musste Robonauten - geschickte humanoide Roboter - entwickeln, um Menschen bei der Arbeit und Erkundung des Weltraums zu unterstützen. Indem sie Seite an Seite mit Menschen arbeiten oder dorthin gehen, wo die Risiken für Menschen zu groß sind, werden die Robonauten die Möglichkeiten der NASA zum Bauen und Entdecken im Weltraum erweitern.
Business Herausforderung
Etwas banale Aufgaben nehmen wertvolle Zeit in Anspruch, die Astronauten für die Erforschung des Weltraums nutzen könnten. Zum Beispiel erfordert die Prüfung der Luftqualität, dass die Astronauten die Luftmonitore über einen längeren Zeitraum still halten - eine schwierige Herausforderung in der Schwerelosigkeit und eine zeitraubende Prozedur für die Astronauten. Es werden achtzehn verschiedene Messungen vorgenommen, und das geltende Verfahren erfordert mehr als 2 Stunden Zeit für die Besatzung.
Der Robonaut der zweiten Generation, Robonaut 2 (R2), befindet sich derzeit auf der Internationalen Raumstation (ISS). Er besteht aus einem Torso, der an einen Sockel geschraubt ist, und ist mit der Station über Kabel für die Stromversorgung und Steuerung verbunden. Der Roboter wird exponentiell nützlicher, wenn er sich frei in der Station bewegen kann. Diese freie Bewegung ist aber nur möglich, wenn alle Kabel entfernt werden - auch die, die zur Steuerung und Überwachung dienen.
Lösung
Die NASA installierte das Funkmodul ConnectCore Wi-i.MX53 von Digi International, um den Robonaut Wi-Fi-fähig zu machen.
Das für industrielle Umgebungen qualifizierte Funkmodul hat eine Reihe strenger Tests bestanden, um sicherzustellen, dass es im Weltraum überleben kann. Digi führte unabhängige Temperatur-, Vibrations- und Schocktests durch, um sicherzustellen, dass das ConnectCore Wi-i.MX53 die hohen Vibrationsbelastungen beim Start und die Unbilden des Weltraums überstehen kann. Alle im Weltraum eingesetzten Systeme müssen auf der Raumstation exakt repliziert werden können. Daher stellte Digi auch ein offizielles Konformitätszertifikat zur Verfügung, um zu garantieren, dass die Module aus demselben Los stammen und identisch sind.
Ergebnisse
Drahtlose Verbindung erhöht die Produktivität des Astronauten
Die drahtlose Verbindung, die der ConnectCore Wi-i.MX53 bereitstellt, hilft dem Robonaut, Routineaufgaben wie Housekeeping und Luftqualitätstests im Weltraum durchzuführen. Sobald der Robonaut drahtlos ist und sich frei auf der ISS bewegen kann, ist er in der Lage, Aufgaben wie die Luftüberwachung durchzuführen, wodurch die Astronauten mehr Zeit für wissenschaftliche Experimente und andere wichtige Aufgaben haben.
Mit dem ConnectCore Wi-i.MX53 können Astronauten den Robonaut von jedem Ort auf der ISS oder dem NASA Mission Control Center auf der Erde aus bedienen. Dadurch kann das Bodenpersonal den R2 aus der Ferne steuern, ohne dass ein Astronaut involviert ist, was die Zeit der Astronauten weiter verkürzt. Die drahtlose Verbindung wird auch die Bilder von vier Kameras am Robonaut übertragen - zwei am Rumpf und zwei an den Beinen. Dadurch können Astronauten und Mitglieder des NASA-Kontrollteams in Echtzeit sehen, was der Roboter sieht und seine Aktionen steuern.
Neben der drahtlosen Verbindung und der Videoübertragung kann der ConnectCore Wi-i.MX53 Daten protokollieren und auf einer SD-Karte speichern und zu einem späteren Zeitpunkt über das Wi-Fi-Netzwerk der ISS übertragen. Außerdem sorgt er für die Kommunikation zwischen dem Torso und dem Rucksack, in dem sich die Batterie des Robonauten befindet.
Den Weltraumspaziergang machen
Die drahtlose Verbindung ist Teil eines Plans für weitere Upgrades des Robonaut, die ihn in die Lage versetzen werden, Aufgaben außerhalb der Raumstation auszuführen. Dies könnte es dem Robonaut ermöglichen, die Besatzung bei Weltraumspaziergängen zu unterstützen, einschließlich der Einrichtung von Arbeitsplätzen und als zusätzliches Paar Hände zu dienen.
Der Robonaut soll am 22. Februar 2014 ins All starten.