VTT auttaa Mars-robottien yhteydenpitoa

Teknologian tutkimuskeskus VTT kertoi eilen olevansa mukana hankkeessa, jossa kehitetään kommunikointitekniikkaa tulevaisuuden Mars-lentoja varten.

29.10.2015

Aikanaan astronautit tulevat käyttämään etäyhteydellä erilaisia työvälineitä ja robotteja, ja on tärkeää, että yhteys toimii katkeamatta ja luotettavasti.

Tätä tekniikkaa on testattu käytännössä viimeksi nyt syyskuussa, kun tanskalaisastronautti Andreas Mogensen ohjasi Kansainväliseltä avaruusasemalta alhaalla Maassa olleita robotteja. Tästä on myös pieni video alla. 

Tehtävät olivat nyt yksinkertaisia, mutta tulevaisuudessa esimerkiksi Marsissa robottien avulla voidaan rakentaa asema Marsin pinnalla jo ennen astronauttien saapumista sinne. 

Voisi hyvin kuvitella, että astronautit ohjaavat toimia Marsia kiertävästä aluksestaan ennen kuin lähtevät laskeutumaan itse pinnalle.

Lähes kaikki tulevaisuuden miehitetyt avaruustutkimuslennot lähtevät siitä ajatuksesta, että robotit ja astronautit toimivat yhdessä – on siis tärkeää kehittää jo nyt tekniikkaa, jolla homma toimii hyvin.

 

Suomalais-italialainen UNISONO

Toistaiseksi VTT:n tietotaitoa ei ole käytetty avaruusaseman etäyhteyksissä, mutta pian tullaan käyttämään: suomalaisten johtamassa UNISONO-hankkeessa kehitetään tekniikkaa, jolla etäkäyttäjä ja robotti pystyvät toimimaan saumattomasti yhdessä.

Tähän viittaa myös hankkeen nimi, sillä musiikissa termi “unisono” tarkoittaa sitä, kun usea esiintyjä laulaa tai soittaa yksiäänisesti.

Tarkoituksena on käyttää hankkeessa kehitettyä yhteyden luotettavuutta parantavaa tekniikkaa aluksi vain kansainvälisen avaruusaseman ja Maan pinnalla olevan robotin välisessä yhteydessä. 

Marsissa robotin ja astronauttien ohjauspisteen välillä ei ole tietoliikennesatelliitteja maapallon ja ISS-avaruusaseman tapaan, vaan yhteyden pitää olla suora. Linkki aseman ja robotin välillä on mahdollinen siis vain silloin, kun avaruusasema on maa-asemalta katsottuna horisontin yläpuolella.

Koska Mars-alus tullee kiertämään Marsia hieman kauempana kuin avaruusasema kiertää Maata, on aika, jolloin suora yhteys on kerrallaan mahdollinen Marsissa pitempi kuin täällä Maassa. 

Jotta tätä pitempää suoraa yhteyttä voitaisiin jäljitellä Maan pinnalla, on aikomuksena linkittää useampia maa-asemia yhteen, jolloin yhteys kestäisi saman aikaa kuin Marsissa. 

UNISONOn avulla yhteys pystytään säilyttämään luonnollisena, vaikka maa-asema vaihtuukin. Linkkiä aseman ja Maan välillä voidaan vaihtaa saumattomasti.

Hanke on alkanut kesäkuussa 2014 ja VTT:n kanssa siinä on mukana italialainen avaruusteknologiayritys Altec SpA. Se on osa Euroopan avaruusjärjestön avaruusrobotiikkaa tutkivaa METERON-ohjelmaa (Multi-Purpose End-To-End Robotic Operation Network) 

Sovelluskohteitta muuallakin kuin avaruudessa

Vaikka nyt tekniikkaa on tarkoitus käytettää "vain" maapallolla ja tulevaisuuden Mars-lentojen simuloinnissa, on kehitettyjä ratkaisuita mahdollista soveltaa kaikkialla, missä on langattomia radioyhteyksiä sekä vaihtuvia yhteyspisteitä.

Kännykkäverkoissa tämä on jo arkipäivää, kun mobiililaitteet liikkuvat tukiasemalta toiselle; uuden tekniikan avulla yhteydet saadaan pysymään entistä häiriöttömämpinä. Esimerkiksi älypuhelimien käyttäjät hyötyvät tästä.

Peliteollisuus puolestaan voisi hyödyntää UNISONO-hankkeen teknologiaa mobiilipelien häiriöiden poistamisessa.

Fuusiovoimalan robotit tiennäyttäjinä

VTT on käyttänyt UNISONO-projektissa hyödyksi monia tekniikoita ja työkaluja, joita on kehitetty aikaisemmissa projekteissa. 

Tärkeässä roolissa on esimerkiksi Qosmet-työkalu, jolla mitataan radiotietoliikenneverkon suorituskykyä. UNISONOssa Qosmetilla voi mitata, että yhteys pysyy katkeamattoman koko operaation ajan.

VTT on kehittänyt myös yhdessä Tampereen teknillisen yliopiston kanssa etäoperointia ja huoltorobotteja ITER-fuusiokoelaitokseen.

Otsikkokuvassa on Foster + Partnersin hahmottelemia Mars-aseman rakennusrobotteja.