借助机器人为太空中的卫星加油

从通信到GPS导航再到天气预报，许多对日常生活至关重要的技术都依赖于环绕地球运行的数千颗卫星。当这些卫星的汽油用完并停止工作时，目前无法进行任何修复工作。

伦斯勒理工学院电气，计算机和系统工程学系系主任兼教授约翰·温说：“当一颗卫星的燃料用完了，而您又没有办法为其加油时，该卫星就会停止工作。”“发生这种情况时，将发射一颗新卫星来替代现有卫星。”

随着损坏的卫星成为越来越多的空间碎片的一部分，这是一个昂贵，耗时且日益成问题的现实。由Wen领导的Rensselaer的一组研究人员正在与NASA合作开发一种解决方案：一种可以捕获太空中的卫星并将其拉入对接并进行加油的机器人。

温家宝说：“我们的研究部分是专门研究运送一颗巨大的卫星，这超出了地球上这种机械臂在重力作用下的能力。”

Maxar Technologies正在为NASA建造机械臂，该机械臂的长度为7英尺，又细，可以在太空中尽可能高效地运行。它具有齿轮和接头，可以处理大型卫星。温说，但是这些组件也带来了灵活性，这又增加了另一层复杂性。

Rensselaer的研究人员正在与NASA合作，开发复杂的算法来控制手臂的运动，从而使其能够准确地将卫星运输并停靠在停泊站进行加油。

温家宝将这个问题与曲棍球溜冰场中的大型公交车沿着冰层拖拽的困难进行了比较。就像滑冰一样，重力的缺乏减轻了移动重物的挑战，但并不一定会使仔细控制其运动的任务变得更加容易。

温家宝说：“太空中不会有人干预。”“这完全取决于地面操作员。因此，我们必须在软件和硬件中进行广泛的仿真，以确保此操作的安全性。”

这些模拟是在Rensselaer的自动化技术和系统中心进行的，无论是在计算上还是在物理上。对于物理模拟，该团队使用了一个空气轴承装置(本质上是一个冰球桌)，其中一个小型卫星模型可以沿着表面漂浮，以模拟零重力环境。较小的机械臂可模拟需要在太空中进行的运动。

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