Почистващ робот с крака на гекон ще почисти орбитата
В момента повече от 500 хиляди парчета космически отпадъци вече се въртят около Земята, което включва главно елементи от космически кораби, чиято възраст вече е приключила. Такива отломки могат да представляват опасност за космическите кораби и техните пътници.
Учените непрекъснато работят върху разработки, предназначени да очистят пространството около нашата планета от космическо замърсяване. Най-обещаващият проект започна преди три години и включва НАСА, Станфордския университет и Агенцията за напреднали изследователски проекти в областта на отбраната DARPA. Резултатът е несравнима технология, която ви позволява да се катерите по гладка стъклена повърхност.
Тогава експертите се вдъхновиха от геконите, които лесно се закачат на гладки прозорци и тавани. Удивителна особеност на тези гущери е, че могат да продължат да висят така дори след смъртта си. Всичко се дължи на покритието на краката на гекона, състоящо се от множество микроскопични косми, които са закрепени към повърхността с помощта на силите на Ван дер Ваалс.
Лабораторията за реактивни двигатели на НАСА реши да приложи разработената технология за обезвреждане на космическите отпадъци, които се натрупват в околоземна орбита. Инженерите са измислили специални ръкохватки, които перфектно имитират структурата на краката на гущерите, надарени с кичури от малки синтетични косми, наричани още стъбла. Върховете на тези стъбла са по същество малки издънки. В момента, в който хватките започнат да усещат определена сила, контактът между космите и предмета се засилва, те се залепват здраво. Когато налягането се намали, космите и предметът бавно се освобождават.
Учените показаха как тяхната разработка работи на практика. Техният малък робот, чиито размерине надвишава размера на тостер, той е възприел много от своите вдъхновители - геконите.
Устройството без усилие хваща, задържа и премества предмети дори в условия на микрогравитация, така че формата и гладкостта не играят никаква роля тук. Това става възможно благодарение на личното изобретение на учени от Станфорд – сухо лепило.
Един от разработчиците, Хао Дзян, каза, че обикновеното лепило не работи добре в космически условия. Някои видове лепило замръзват или се стопяват в зависимост от температурата на околната среда. В допълнение, те могат да кипят, изпаряват, изсъхват или денатурират до вещества, които нямат желаните свойства. Според първия закон на Нютон два притиснати предмета могат да се отблъскват и тук се нарушава действието на лепилото.
Новият почистващ робот е снабден с грайфери, покрити с милиметрични шипове, които действат като косми по лапите на геконите. При контакт с предмет те залепват за гладката му повърхност. Учените също са включили в разработката си макари, които са фрикционни колела, които предават движение на естествен колан или въже. С помощта на макари, грайфери с шипове разпределят равномерно натоварването.
Малък робот е в състояние да задържи не само малки отломки. Устройството премина успешно тестове за нулева гравитация, които НАСА успя да пресъздаде и първото му копие вече беше изпратено на МКС, за да се оцени работата му в реалност. Тестът показа, че роботът може да хваща и движи кубични, цилиндрични и дори сферични обекти. Освен това роботът успява успешно да се закрепи върху обекти, които са многократно по-големи от него по тегло и размери.
Следващата стъпка ще бъде да тествате дръжките във вакуум, но за това устройството ще отиде за ревизия: трябва да го сменитематериали за по-издръжливи, не се страхуват от радиация и висока температура. В бъдеще подобно устройство може да помогне за скачване на космически кораби.