Este outono está vendo uma série de experimentos controlando robôs de longe, com o astronauta Luca Parmitano da ESA dirigindo um robô na Holanda e engenheiros na Alemanha controlando um rover no Canadá.

Imagine olhar para a Lua a partir do Portal enquanto se prepara para pousar perto de uma base lunar para realizar experimentos, mas você sabe que a base precisa de um trabalho de manutenção no sistema de suporte de vida que levará dias. Seria melhor manter a base fora da órbita para que os astronautas possam ir direto ao trabalho uma vez na lua.

Parcerias humano-robóticas estão no centro da estratégia de exploração da ESA, que inclui a preparação para cenários como este enviando batedores robóticos à Lua e aos planetas, de mãos dadas com os astronautas controlando-os em órbita.

O projeto Meteron foi formado para desenvolver a tecnologia e o know-how necessários para operar rovers nessas condições adversas. Abrange todos os aspectos das operações, das comunicações e da interface do usuário às operações de superfície e até mesmo conectando os robôs aos astronautas pelo tato.

Controle robótico histórico

O primeiro experimento ocorreu em 2012, quando a astronauta da NASA Sunita Williams controlou um rover LEGO na Alemanha para testar uma recém-desenvolvida 'internet espacial' - provando que é possível controlar um rover da órbita. Esta não é uma tarefa fácil, já que os sinais da Estação Espacial Internacional fazem uma viagem de ida e volta de 144.400 km. À medida que o posto avançado se move ao redor da Terra a 29 000 km / h, sinais viajam até satélites com quase 36 000 km de altura e depois descem para uma estação terrestre dos EUA no Novo México, via NASA Houston e por um cabo transatlântico para a Europa - e de volta.

Em paralelo, os engenheiros trabalharam para projetar a interface do usuário para que os astronautas controlassem os robôs. Como este é um novo campo, aspectos como a visão da câmera, joysticks e até mesmo o uso de um computador tradicional ou tela sensível ao toque tiveram que ser considerados e projetados.

Dos testes iniciais, Rovers maiores, como o Eurobot, foram controlados do espaço, enquanto as equipes do centro técnico da ESA na Holanda começaram a fazer experiências com feedback tátil, permitindo que os astronautas sintam o que o robô toca. Em 2015, um "aperto de mão" orbital histórico ocorreu entre o astronauta da NASA Terry Virts e uma pessoa na Terra a mais de 5000 km de distância.

Poucos meses depois desse marco, O astronauta da ESA Andreas Mogensen controlou um rover para inserir um pino de metal em um orifício redondo em um 'quadro de tarefas' com precisão milimétrica, simulando o reparo de uma conexão elétrica.

Os testes continuaram com fidelidade crescente. Semana Anterior, uma equipe da ESA baseada em terra, junto com a Agência Espacial Canadense, praticava operações noturnas. Especialistas do centro de controle de missão da ESA em Darmstadt, Alemanha, controlava o Juno rover da CSA através do Oceano Atlântico, com uma equipe de ciência no centro técnico ESTEC da ESA na Holanda aconselhando - uma configuração semelhante é usada para operações diárias da Estação Espacial Internacional.

O experimento de quatro horas viu Juno viajar mais de dois quilômetros cobrindo seis 'waypoints' enquanto fazia varreduras em seus arredores e inspecionava áreas de interesse científico. Nenhuma das equipes da Europa sabia exatamente o que esperar, assim como fariam durante uma missão lunar real.

"O experimento MAGIC foi realmente um grande sucesso, "diz Kim Nergaard, Chefe de conceitos avançados de missão no centro de operações ESOC da ESA em Darmstadt, Alemanha.

"Enfrentamos alguns problemas, é claro - em um ponto o rover estava excessivamente cauteloso com uma rocha relativamente pequena - mas alcançamos nosso ponto final dentro do tempo alocado e alcançamos todos os objetivos que nos propusemos, aprendendo muito ao longo do caminho. "

Juntando tudo

Em novembro de 2019, o projeto Meteron reunirá todos os elementos quando o astronauta da ESA Luca Parmitano operar o rover Interact na Holanda a partir da Estação Espacial Internacional.

Este experimento, apelidado de Analog-1, irá combinar todo o know-how de uma década do projeto Meteron em um teste em grande escala:operar um rover da órbita para coletar amostras científicas de rocha lunar. Luca terá uma equipe no centro de astronautas da Europa em Colônia, Alemanha, atuando como controle da missão e será capaz de sentir o que o Interact sente usando a tecnologia de feedback tátil desenvolvida pelo Laboratório de Telerobótica da ESA.