從通信到GPS導(dǎo)航再到天氣預(yù)報，許多對日常生活至關(guān)重要的技術(shù)都依賴于環(huán)繞地球運行的數(shù)千顆衛(wèi)星。當(dāng)這些衛(wèi)星的汽油用完并停止工作時，目前無法進行任何修復(fù)工作。

倫斯勒理工學(xué)院電氣，計算機和系統(tǒng)工程學(xué)系系主任兼教授約翰·溫說：“當(dāng)一顆衛(wèi)星的燃料用完了，而您又沒有辦法為其加油時，該衛(wèi)星就會停止工作。”“發(fā)生這種情況時，將發(fā)射一顆新衛(wèi)星來替代現(xiàn)有衛(wèi)星。”

隨著損壞的衛(wèi)星成為越來越多的空間碎片的一部分，這是一個昂貴，耗時且日益成問題的現(xiàn)實。由Wen領(lǐng)導(dǎo)的Rensselaer的一組研究人員正在與NASA合作開發(fā)一種解決方案：一種可以捕獲太空中的衛(wèi)星并將其拉入對接并進行加油的機器人。

溫家寶說：“我們的研究部分是專門研究運送一顆巨大的衛(wèi)星，這超出了地球上這種機械臂在重力作用下的能力。”

Maxar Technologies正在為NASA建造機械臂，該機械臂的長度為7英尺，又細，可以在太空中盡可能高效地運行。它具有齒輪和接頭，可以處理大型衛(wèi)星。溫說，但是這些組件也帶來了靈活性，這又增加了另一層復(fù)雜性。

Rensselaer的研究人員正在與NASA合作，開發(fā)復(fù)雜的算法來控制手臂的運動，從而使其能夠準(zhǔn)確地將衛(wèi)星運輸并?？吭谕２凑具M行加油。

溫家寶將這個問題與曲棍球溜冰場中的大型公交車沿著冰層拖拽的困難進行了比較。就像滑冰一樣，重力的缺乏減輕了移動重物的挑戰(zhàn)，但并不一定會使仔細控制其運動的任務(wù)變得更加容易。

溫家寶說：“太空中不會有人干預(yù)。”“這完全取決于地面操作員。因此，我們必須在軟件和硬件中進行廣泛的仿真，以確保此操作的安全性。”

這些模擬是在Rensselaer的自動化技術(shù)和系統(tǒng)中心進行的，無論是在計算上還是在物理上。對于物理模擬，該團隊使用了一個空氣軸承裝置(本質(zhì)上是一個冰球桌)，其中一個小型衛(wèi)星模型可以沿著表面漂浮，以模擬零重力環(huán)境。較小的機械臂可模擬需要在太空中進行的運動。