Лапки гекконов помогут убрать космический мусор с орбиты — Naked Science
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.
Вчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

Вчера, 20:52
Мария Азарова

Проект назвали в честь Галилео Галилея — итальянского ученого эпохи Возрождения, который задействовал разработанный им телескоп для наблюдения за астрономическими объектами, такими как луны Юпитера, кратеры спутника Земли и кольца Сатурна. Пока программа получила финансирование в 1,75 миллиона долларов, но возглавляющий ее профессор Ави Леб надеется на большее.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

Вчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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: