29.06.2017
Редакция Naked Science

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, 12:28
Ольга Иванова

Международная группа ученых пришла к выводу, что употребление жирных кислот, содержащихся в орехах, семенах, сое и растительном масле, снижает риск смерти от всех причин, в том числе от сердечно-сосудистых заболеваний.

Вчера, 20:11
Илья Ведмеденко

Компания General Dynamics Land Systems представила макет наземного робота TRX, который выступит носителем беспилотников-камикадзе. Помимо них, он получил квадрокоптер.

7 часов назад
Александр Березин

Когда полвека назад гибель динозавров объяснили падением астероида, это вызвало массовое неприятие, длившееся десятилетия. Открытие кометы, взрыв которой принес тысячелетнее похолодание в начале голоцена, привело к спорам в научной среде, которые идут до сих пор. Теперь множеству атак подверглось и открытие астероида, уничтожившего Содом. Отчего многим исследователям так трудно поверить в астероидные взрывы и о каких узких местах в современной науке это может говорить?

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

12 октября
Елена Синицкая

Управление древностей Израиля обнародовало итоги раскопок огромного винодельческого комплекса. На нем в византийское и раннеисламское время делали виноградное вино, которым снабжали многие страны Средиземноморья.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

22 сентября
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

24 сентября
Василий Парфенов

Недавно основанный стартап Success Rockets объявил о первых полноценных летных испытаниях своей суборбитальной ракеты Nebo 25. Запуск пройдет в ноябре, его цель — установить новый национальный рекорд по высоте полета среди частных компаний.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: