อีกระดับแห่งพลังงาน หุ่นยนต์สำหรับสร้างโซล่าฟาร์มบนอวกาศ
อังกฤษพัฒนาหุ่นยนต์แขนคู่ AlbaTRUSS ประกอบดาวเทียมและโครงสร้างในอวกาศ รองรับโซล่าฟาร์มขนาดยักษ์ ผลิตไฟฟ้าได้มากกว่าเดิม 13 เท่า
KEY
POINTS
- UKAE และ Space Solar ร่วมกันพัฒนาหุ่นยนต์แขนกลคู่ (dual-arm) สำหรับประกอบและสร้างโครงสร้างขนาดใหญ่ในอวกาศ
- เป้าหมายหลักคือการสร้างโซล่าฟาร์มบนดาวเทียมขนาดยาวหลายกิโลเมตร ซึ่งใหญ่เกินกว่าจะสร้างบนโลกแล้วส่งขึ้นไปได้
- โซล่าฟาร์มอวกาศสามารถผลิตพลังงานได้ตลอด 24 ชั่วโมง คาดว่าจะมีประสิทธิภาพสูงกว่าบนโลกถึง 13 เท่า และส่งพลังงานกลับมายังโลกแบบไร้สาย
ปัจจุบันเมื่อพูดถึงดาวเทียมเรามักนึกถึงการประกอบและติดตั้งให้เสร็จจากบนพื้นโลก จากนั้นจึงทำการส่งขึ้นไปบนอวกาศร่วมกับกระสวยจรวดแล้วส่งเข้าสู่วงโคจร นับเป็นวิธีการขนส่งดาวเทียมออกสู่อวกาศมาตรฐาน ที่ช่วยให้เราจัดสร้างโครงสร้างพื้นฐานทางเทคโนโลยีที่มีอยู่ในปัจจุบัน
แต่จะเป็นอย่างไรหากว่าเราสามารถทำการสร้างดาวเทียมได้บนอวกาศโดยตรง
หุ่นยนต์ที่สามารถประกอบดาวเทียมบนอวกาศได้อัตโนมัติ
ผลงานนี้เป็นของ UK Atomic Energy Authority (UKAE) ร่วมกับบริษัท Space Solar มาสู่โครงการ AlbaTRUSS กับการมุ่งพัฒนาหุ่นยนต์ให้สามารถประกอบและจัดสร้างดาวเทียม รวมถึงโครงสร้างพื้นฐานทางอวกาศขนาดใหญ่ เพื่อขยายขีดความสามารถทางพลังงานและอวกาศ
ตัวหุ่นจะได้รับการออกแบบเป็น dual-arm robotic manipulators หุ่นยนต์ที่มีแขนกลสองข้างสำหรับใช้งานร่วมกันแบบเรียลไทม์ สามารถเลียนแบบกลไกการทำงานของมนุษย์ ด้วยมือและแขนกลที่สามารถขยับ หมุน และบิดได้อย่างอิสระ เพื่อประกอบกระบวนการที่มีความสลับซับซ้อนโดยเฉพาะ
เพื่อการทำงานรูปแบบนี้ตัวหุ่นจะได้รับการติดตั้งอุปกรณ์ตรวจวัดหลายอย่าง เช่น กล้องความละเอียดสูง, เซ็นเซอร์ LiDAR, เซ็นเซอร์วัดแรงกด เพื่อให้สามารถรับรู้รายละเอียดและทำงานได้อย่างแม่นยำ เพื่อให้เหมาะสมในการจัดการชิ้นส่วนที่ละเอียดอ่อนไปจนการประกอบชิ้นส่วนในอวกาศ
ในขั้นตอนการทดสอบพบว่า หุ่นยนต์ของพวกเขาประสบความสำเร็จในการประกอบชิ้นส่วนจัดสร้างดาวเทียมจากระยะไกลได้อย่างราบรื่น เปิดโอกาสในการนำไปใช้สำหรับงานประกอบและติดตั้งดาวเทียมบนอวกาศ แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในการพัฒนาและจัดสร้างโครงสร้างพื้นฐานบนวงโคจรต่อไป
ในทางหนึ่งนี่จึงเป็นเทคโนโลยีที่จะช่วยเพิ่มความก้าวหน้าและความเป็นไปได้ครั้งใหม่แก่มนุษยชาติ
อนาคตของการส่งพลังงานจากอวกาศ และเหตุผลที่ต้องเป็นหุ่นยนต์
สาเหตุสำคัญที่ทาง Space Solar หันมาพัฒนาหุ่นยนต์มาจาก โครงการพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดกิกะวัตถ์บนดาวเทียม พวกเขามีแผนจัดสร้างดาวเทียมขนาดมหึมาความยาวหลายกิโลเมตรให้เป็นโซล่าฟาร์มบนอวกาศ ซึ่งจะประกอบไปด้วยแผงโซล่าเซลล์ปริมาณมหาศาลนับแสนหน่วย
จุดเด่นของโซล่าฟาร์มบนอวกาศคือ ความเสถียรในการผลิตพลังงาน บนอวกาศไม่มีพระอาทิตย์ตกทำให้โซล่าเซลล์สามารถผลิตพลังงานได้ตลอดเวลา แผงโซล่าเซลล์แบบเดียวกันคาดว่าอัตราการผลิตพลังงานบนอวกาศจะสูงกว่าบนโลกถึง 13 เท่า ประกอบกับการประกาศความสำเร็จในการจัดส่งพลังงานไร้สายผ่านลำแสง นี่จึงถือเป็นอีกความคืบหน้าครั้งสำคัญ
อย่างไรก็ตามด้วยการเป็นโครงการที่ต้องอาศัยโครงสร้างดาวเทียมขนาดใหญ่ มีการติดตั้งแผงโซล่าเซลล์จำนวนมาก เป็นไปไม่ได้ที่พวกเขาจะสามารถจัดการทุกอย่างบนพื้นโลก เป็นเหตุผลสำคัญที่ทางบริษัทต้องมองหาและคิดค้นนวัตกรรมเพื่อให้ประกอบและก่อสร้างบนอวกาศได้
แม้ปัจจุบันเราจะมีนักบินอวกาศที่ถูกส่งขึ้นไปประจำตามสถานีอวกาศ แต่การพึ่งพาพวกเขาให้จัดสร้างโครงสร้างพื้นฐานขนาดใหญ่ยากและอันตรายอย่างยิ่ง หลายภาคส่วนจึงเริ่มมองไปยังหุ่นยนต์ เนื่องจากหุ่นยนต์ไม่ต้องการออกซิเจน ทนทานต่อรังสี และสามารถทำงานได้ต่อเนื่องโดยไม่ต้องหยุดพัก จึงน่าจะตอบโจทย์การเร่งจัดสร้างโครงสร้างพื้นฐานที่สุด
หากการพัฒนาหุ่นยนต์ของพวกเขาประสบความสำเร็จ ที่จะได้รับอานิสงค์ไม่ใช่เพียงโซล่าฟาร์มขนาดใหญ่เพื่อความมั่นคงทางพลังงาน แต่อาจหมายถึงการจัดสร้างดาต้าเซ็นเตอร์บนอวกาศ และอาจเป็นส่วนสำคัญในการตั้งรกรากบนอวกาศ ที่อาจนำไปใช้ก่อสร้างบนดวงจันทร์และดาวอังคารต่อไป
โดยหากไม่มีอะไรผิดพลาดคาดว่าดาวเทียมต้นแบบจะถูกจัดสร้างขึ้นภายในปี 2029
แน่นอนอังกฤษไม่ใช่ประเทศเดียวที่มีแนวคิดในการพัฒนาหุ่นยนต์ออกสู่อวกาศ หลายประเทศก็มีการจัดสร้างหุ่นยนต์สำหรับใช้ในอวกาศขึ้นมาเช่นกัน ทั้ง JUSTIN จากเยอรมนี, ETS-VII จากญี่ปุ่น หรือ ARMADAS จาก NASA สหรัฐฯ ก็ล้วนเป็นหุ่นยนต์แขนกลที่ได้รับการพัฒนาสำหรับซ่อมแซม ใช้งาน และสนับสนุนภารกิจบนอวกาศเช่นกัน
นั่นทำให้ในอนาคตโครงสร้างพื้นฐานบนอวกาศอาจออกมาให้เราได้เห็นในอีกไม่ช้า
ที่มา
https://www.gov.uk/government/news/robotics-demo-points-to-interstellar-future
https://www.nasa.gov/general/robot-team-builds-high-performance-digital-structure-for-nasa/