Лапки гекконов помогут убрать космический мусор с орбиты — Naked Science
6 минут
Редакция

Лапки гекконов помогут убрать космический мусор с орбиты

Американские разработчики продемонстрировали манипуляторы, способные захватывать и удерживать объекты даже в условиях микрогравитации, действуя как лапки геккона, ползущего по стене.

spacegecko0
©Wikipedia

По состоянию на середину 2016 г. на околоземной орбите отслеживалось 17852 крупных искусственных тела, из которых только 1419 были действующими спутниками. Количество искусственных объектов размерами более 1 см здесь оценивается уже под 200 млн – и чем острее стоит проблема космического мусора, тем очевиднее, что решить ее будет непросто, особенно с мелкими фрагментами.

 

Традиционные способы «уборки» на орбите не помогут. Здесь практически полный вакуум, и засосать мусор, как это делает пылесос или воздушный фильтр, не получится. Собрать фрагменты на липкую поверхность тоже невозможно: существующие адгезивные материалы не выдерживают резких перепадов температуры и деградируют под действием космических частиц и излучения. Однако помощь может прийти с неожиданной стороны – от живой природы.

 

В журнале Science Robotics Марк Каткоски (Mark Cutkosky) и команда возглавляемой им в Стэнфордском университете Лаборатории биомиметики представили проект роботизированной системы сбора космического мусора, которая использует подход, заимствованный у гекконов. Усеянные микроузором лапки этих ловких ящериц создают огромную площадь контакта с поверхностью опоры, позволяя проявляться обычно слабым силам Ван-дер-Ваальса, которые удерживают зверька даже на вертикальной поверхности стены.

 

Один из авторов работы демонстрирует возможности нового материала / ©Kurt Hickman

 

Этой темой команда Каткоски занимается уже больше десяти лет, и теперь им удалось получить прототипы роботизированных манипуляторов, оснащенных «гекконовыми лапками». Авторы показали, что такая система легко захватывает и удерживает предметы, многократно превосходящие ее по размерам и массе. Подобно лапкам настоящего геккона, силы Ван-дер-Ваальса действуют лишь при приложении небольшого усилия в определенном направлении, что позволяет точно регулировать захват целей, сжимая ее с двух сторон или снова освобождая.

 

Это удалось продемонстрировать в Robo-Dome – тестовой площадке Лаборатории реактивного движения NASA, похожей на покрытое льдом хоккейное поле, на котором отрабатывают координацию движений роботов в условиях «двумерной микрогравитации», когда перемещения машин на плоскости почти свободно. Здесь манипуляторы смогли удержать вместе пару 370-килограммовых аппаратов.

 

Позднее эксперименты были проведены и в условиях реальной микрогравитации, на борту самолета NASA. Они показали способность манипулятора улавливать предметы разной формы, кубические, цилиндрические, сферические – имитирующие спутник, отработанную ступень ракеты и баллоны высокого давления. Наконец, успешные испытания прошли на МКС – и готовятся за ее пределами.

 

Ученые отмечают, что применение их система может найти гораздо шире, чем «орбитальная уборка»: она подойдет и для других задач, в которых требуется взаимодействие со спутниками, будь то их ремонт и заправка или даже формирование сложных многомодульных структур.

 

©Stanford University

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
4 часа назад
4 минуты
Ольга Иванова

NASA смоделировало ситуацию, при которой нашей планете угрожает крупное небесное тело, и выяснило, как много времени понадобится землянам, чтобы предотвратить катастрофу. Спойлер: мы все умрем.

11 часов назад
2 минуты
Илья Ведмеденко

Как следует из обнародованных материалов, дальность действия перспективной американской системы гиперзвукового оружия Long Range Hypersonic Weapon превышает 2775 километров.

Вчера, 15:52
5 минут
Ольга Иванова

Американские ученые проанализировали опыт жизни в изоляции населения Рапа-Нуи, чтобы выяснить, с какими проблемами могут столкнуться первые переселенцы на Марс и как эффективнее решить подобные вопросы.

11 мая
11 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали, что РНК коронавируса SARS-CoV-2 проходит через обратную транскрипцию, встраивается в геном инфицированной клетки и экспрессируется в виде «химерных» транскриптов, сливающихся с вирусными с клеточными последовательностями.

8 мая
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

Позавчера, 21:55
7 минут
Мария Азарова

Исследователи впервые показали присутствие коронавируса в ткани полового члена спустя как минимум полгода с момента заражения. Судя по всему, распространенная у пациентов с Covid-19 дисфункция эндотелиальных клеток может приводить и к развитию импотенции.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: