宇航员的五个机器人“伙伴”

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  今年8月,俄罗斯机器人“宇航员”在国际空间站工作了两周并成功返回地面,而此前登上过国际空间站的美国人形机器人Robonaut 2也计划在今年底前重返太空。越来越多的机器人被设计和制造出来,协助甚至代替人类在太空中进行科学试验、出舱操作、空间探测等活动。那么,迄今为止有哪些机器人在国际空间站上和宇航员一起工作过呢?


1.Robonaut 2


  国际空间站上的宇航员经常要进行出舱活动,他们不仅要穿着笨重的舱外宇航服,还要面临太空辐射环境和太空垃圾碎片的威胁。为了尽量减小这种风险,美国国家航空航天局(NASA)开发设计了名为“Robonaut 2”(“机器宇航员”2号,简称R2)的人形机器人,以期在未来能够替代宇航员完成这些工作。R2的眼睛是头部的4个视觉摄像头,“嘴部”周围还有红外摄像机;手臂上安装了两只机械手,拥有类似人类的灵巧手指,能够完成相对复杂的动作;而R2的躯干则既可以与机械腿组合,又能与轮式底盘相结合。2011年2月24日,R2(躯干部分)由“发现”号航天飞机送上国际空间站。R2执行了打扫过滤器、清除尘土等简单工作,并在2018年被运回地球进行故障检修和升级。未来它还有可能重返国际空间站,最终完成舱外行走等任务,并有可能成为宇航员的太空医生,在地面医护人员的操作之下为宇航员提供专业的医疗服务。


2.Kirobo


  2013年8月4日,日本宇航研究開发机构的无人货运飞船将一个名为“Kirobo”的机器人随补给一同送上了国际空间站。这是一个高34厘米、重约1千克的小型机器人,具有面部识别功能,能用日语对话,还能做出一连串动作,将地面控制中心的信息传达给宇航员。在一年的太空生活中,它还给予了宇航员感情及精神方面的陪伴和支持。


3.CIMON


  2018年6月29日,美国太空探索技术公司(SpaceX)的“龙”飞船发射升空,为国际空间站运送2.7吨的物资,其中就有一个空客和IBM等公司联合打造的人工智能机器人助理—CIMON(Crew Interactive Mobile Companion的缩写,意为宇航员交互移动伴侣)。CIMON比篮球稍大,重约5千克,装有一个螺旋桨驱动的推进器,能够在失重环境中漂浮和移动。CIMON拥有人工智能大脑和多个感应器,通过显示屏播放指令操作、呈现文字或者视频,同时还能探测到宇航员情绪的变化,并利用这些信息与宇航员更好地互动。通过与宇航员相处,既减轻宇航员在长期太空任务中的压力和工作量,又有助于研究长期太空任务对宇航员的心理影响。未来,CIMON还可能配备激光指针、机器手臂等。


4.Astrobee


  2019年4月17日,NASA向国际空间站运送了一对被称为Astrobee(太空蜜蜂)的太空机器人,这也是一种个头不大的宇航员舱内助手。Astrobee的外形是一个边长约32厘米的立方体,重约10千克。能够通过自身的小型旋翼在空间站舱内自主移动飞行,执行不同的工作。当电量即将耗尽时,它还能像扫地机器人一样自主寻找空间站内安装的专用充电位,为自己补充能量。Astrobee既能用相机记录宇航员的工作生活,又能化身为“检查能手”监测空间站中噪声和空气质量,还能作为“贴心管家”,助人搜寻遗忘了的工具。


5.Skybot F-850


  与前面几种机器人相比,俄罗斯的Skybot F-850(又叫费奥多尔),无论从体型、外表还是功能看,都是最类人的一个,也是最有可能执行舱外任务的机器人。它身高约1.8米,体重约160千克(取决于额外设备重量)。2019年8月22日,这位“仿真宇航员机器人”乘坐联盟-14号飞船开启了太空之旅,它也是首位坐在驾驶舱前往太空的机器人。作为一个体型与人相似的机器人,Skybot F-850能够复制人类动作,如驾驶车辆、做俯卧撑、举重,甚至双枪射击。在太空中,Skybot F-850尝试了一些宇航员的琐事,如使用工具和连接硬件。科学家希望未来Skybot F-850能够帮助宇航员完成一些危险的太空任务。
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