Миссия Skybot F-850

Робот FEDOR на МКС (фото Роскосмос)

Миссия Skybot F-850 — одиночный полёт российского антропоморфного робота FEDOR (позывной Skybot F-850) на Международную космическую станцию и дальнейшая работа на орбите с целью исследования потенциала роботизированной помощи космонавтам и возможностей платформы FEDOR. Состоялась в августе-сентябре 2019 года, прошла в целом успешно.

Подготовка к миссии

Цель и предполагаемые задачи

Основные научно-технические задачи космического эксперимента «Испытатель», в рамках которого и состоялся полёт робота FEDOR на МКС, исполнительный директор НПО «Андроидная техника» Евгений Дудоров обозначил так:

— исследование возможности интеграции антропоморфных робототехнических систем (АРТС) в ПКА и выполнения типовых операций на борту РС МКС; уточнение алгоритмов управления многостепенной АРТС в условиях невесомости и получение информации о нагрузках на экипаж за счет встроенных датчиков АРТС; — проведение испытаний дистанционно-управляемого антропоморфного робота на стойкость к внешним воздействующим факторам на всех стадиях полёта на МКС и возвращения на Землю; — выполнение типовых элементов полетных операций членов экипажа, таких как прием и передача голосовых сообщений, имитация работы с бортовым инструментом; — сбор и передача в ЦУП информации о работоспособности дистанционно-управляемого антропоморфного робота и действующих на него нагрузках; — исследование влияния факторов космического полёта на процессы управления дистанционно-управляемым антропоморфным роботом; — проверка адекватности, уточнение и верификация математической модели антропоморфного робота как многозвенной приводной машины, действующей в условиях невесомости в ограниченном пространстве; — уточнение параметров системы управления антропоморфным роботом и его исполнительными устройствами в условиях воздействия факторов космического полета.

Участники

• Фонд перспективных исследований;

• НПО «Андроидная техника»;

• Роскосмос;

• ракетно-космическая корпорация «Энергия»;

• научный институт ЦНИИМаш;

• Центр подготовки космонавтов.

Доработка робота FEDOR и космического корабля

Skybot F-850 в кресле-раме (фото с сайта Comandir.com)

В процессе подготовки робота FEDOR к полёту в космос его конструкция прошла испытания на вибростенде, был заменён ряд пластиковых деталей на детали другого качества, заменёна большая часть электроники, частично — двигатели и редукторы, а также — разработан и изготовлен костюм копирующего типа для управления роботом.

Кроме этого, были изменены размеры самого робота, чтобы он соответствовал полётным требованиям для космонавтов — вес уменьшился с 160 до 105 килограмм, а плечевой пояс — до 48 см.

Был также доработан и космический корабль «Союз МС-14» — в нём заменили ложемент космонавта на специальную кресло-раму из алюминия большего размера, в котором поместился бы более габаритный Skybot F-850.

Хронология этапов

Дата	Событие
22.08.2019	Корабль «Союз МС-14» с роботом Skybot F-850 запустили на околоземную орбиту
24.08.2019	«Союз МС-14» предпринимает неудачную попытку стыковки с МКС
27.08.2019	«Союз МС-14» успешно причалил к МКС со второй попытки
30.08-1.09.2019	Эксперименты с роботом FEDOR на орбите
4.09.2019	Перенос робота в корабль «Союз МС-14»
6.09.2019	В 21:13 «Союз МС-14» отстыковался от МКС
7.09.2019	В 00:32 спускаемый модуль с Skybot F-850 успешно приземлился в Казахстане

Подготовительный этап

В феврале 2019 года исполнительный директор НПО «Андроидная техника» Евгений Дудоров заявил, что созданный его предприятием робот FEDOR подготавливается к полёту в космос, однако окончательное решение «Роскосмосом» пока не принято.

В апреле 2019 года «Роскосмос» получил в собственность робота FEDOR — образец был безвозмездно передан Фондом перспективных исследований. Целью передачи было анонсировано применение робота в пилотируемых программах.

В мае 2019 года началась подготовка космического корабля «Союз МС-14» к запуску в беспилотном варианте с роботом FEDOR на борту.

Полёт

Космическая одиссея робота Федора

Корабль «Союз МС-14» стартовал 22 августа в 6:38 по Москве. Робот был жёстко закреплён в своём кресле-ложе. Так как днём старта был выбран День государственного флага России, то на FEDORa были надеты варежки в цветах триколора. Старт робот прокомментировал словами Юрия Гагарина: «Поехали!».

Во время полёта Skybot F-850 сообщал данные телеметрии и свои «впечатления» от полёта. Так, от него поступили сообщения о перегрузках, не превышающих штатные значения, об отделении головного и хвостового обтекателей, а также первой и второй ступеней ракеты. Трансляция сообщений завершилась после выхода корабля на низкую орбиту.

Первая попытка стыковки (неудачная)

Транспортный космический корабль «Союз МС-14» должен был пристыковаться к МКС по первоначальному плану 24 августа 2019 года. Однако с первого раза стыковка на удалась.

После приближения к станции корабля на расстояние около 100 метров, появились неполадки в работе системы «Курс», после чего «Союз» отошёл от МКС на безопасное расстояние для захода на вторую попытку. Руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев описал ситуацию так: «Все было нормально примерно до 200 метров, а дальше у нас пошли определенные, ранее не встречавшиеся колебания, и на этапе причаливания мы поняли, что в автоматическом режиме состыковаться не удастся. Федора мы пока, к сожалению, не научили ручным режимам».

Возможной причиной неполадок системы «Курс» назывались её достаточно старый возраст и иностранное (украинское) происхождение.

Вторая попытка стыковки (успешная)

После первой, неудачной, попытки стыковки в структуре МКС был произведён ряд изменений — космонавты в ручном режиме перегнали корабль «Союз МС-13», пристыкованный к модулю «Звезда», к модулю «Поиск» — чтобы освободить место для «Союза МС-14» с роботом на борту.

В 6.08 по Москве 27 августа «Союз МС-14» с Skybot F-850 в автоматическом режиме успешно причалил к МКС. Кроме робота, на борту было 670 кг различных грузов.

Skybot F-850, уже зарегистрированный к тому моменту в соцсетях, с юмором прокомментировал опоздание в Твиттере: «Прошу прощения за задержку. Застрял в пробке. Готов к продолжению работы».

Работа на орбите

FEDOR поздравляет с 1 сентября

30 августа на МКС Skybot F-850 был включен и подготовлен к выполнению программы экспериментов. Включение удалось произвести не с первого раза — из-за неполадок с выключателем космонавт Алексей Овчинин долгое время не мог запустить электропитание робота, так что даже предложил воспользоваться молотком в беседе с землёй, на что ему предложили заменить аккумуляторы робота. Однако удалось обойтись без молотка и замены батарей — после 10-15 включений, Skybot F-850 всё-таки заработал, сообщив в Твиттер, что сделал это во избежание конфликта с космонавтами: «Сегодня космонавт Алексей Николаевич Овчинин при запуске моей операционной системы предложил использовать молоток и гаечный ключ. Пришлось произвести автозапуск во избежание возникновения дальнейший проблем в диалоге с Алексеем Николаевичем».

Дистанционно, через копирующий движения экзоскелет, Skybot F-850 управлял космонавт Александр Скворцов. Робот при этом находился в модуле «Поиск», а его оператор — в модуле «Звезда». Скворцов отметил, что его шлем, позволяющий видеть «глазами» робота, достаточно хорошо передаёт изображение.

После подготовки робота к работе, космонавтами был проведён ряд экспериментов, которые должны были проверить способность Skybot F-850 выполнять наиболее распространённые обязанности члена экипажа МКС — как с применением инструментов, так и без них. FEDOR успешно включал и выключал дрель, протирал руки полотенцем, работал с отвёрткой, гаечными ключами, а также состыковывал и расстыковывал электрические соединители.

Кроме того, робот справился с имитацией шлюзования, а также выполнил ряд секретных задач, сведения о которых в прессу не попали, так как, по сообщению в Твиттере Skybot F-850, «о них знает только генеральный».

Возвращение на землю

Возвращение на землю робота FEDOR состоялось в 00.32 по Москве 7 сентября, когда спускаемый аппарат корабля «Союз МС-14» совершил посадку в Казахстане, около города Жезказган. «Роскосмос» сообщил, что «все операции по сведению с орбиты и приземлению прошли в штатном режиме».

Итоги миссии

Отзывы космонавтов

Космонавт Алексей Овчинин положительно оценил опыт работы с роботом на МКС: «Эксперименты с роботом Фёдором, впервые это проводилось на борту станции. Прилетел робот, мы поработали с ним, выполнили целиком поставленную программу и стало понятно, что действительно роботы могут на борту станции выполнять самую разнообразную работу. Это только начало, это первый шаг. Впоследствии будут другие модели с большим набором функций, но это интересно, и я думаю, что стоит продолжать это направление».

Отзывы создателей и экспертов

Создатели робота FEDOR оценили итоги миссии Skybot F-850 как полностью удовлетворительные. Евгений Дудоров прокомментировал их так: «Мы всё проверили, все задачи выполнили и даже больше, чем планировали».

Достижения и проблемы

В целом, Skybot F-850 успешно справился с поставленными перед ним задачами, продемонстрировал способность работать на орбите, частично или даже полностью заменяя космонавтов в ряде задач. Однако были и минусы — так, FEDOR продемонстрировал проблемы с системой электропитания, которая отказывала дважды: его с трудом удалось включить после прибытия на МКС, а также — после возвращения на землю.

Было также сообщено, что первая миссия робота FEDOR в космосе станет и последней — больше Skybot F-850 на МКС не полетит, это сделают более совершенные роботы на его базе. Важной, но невыполненной во время полёта 2019 года, задачей остался выход робота в открытый космос и проверка возможности работы в вакууме. FEDOR изначально не был спроектирован для работы в агрессивной космической среде сверхнизких температур и солнечной радиации, поэтому выход в открытый космос усовершенствованных роботов на его базе запланирован на 2022—2023 годы.

Skybot F-850 в социальных сетях

Накануне отправки в космос робот FEDOR стал обладателем аккаунтов с социальных сетях Twitter и Instagram. В первой он зарегистрировался 24 июля, а во второй — 20 августа. Все новости во время подготовки к полёту и самой миссии FEDOR регулярно сообщал на своих страницах. Кто их ведёт — сам ли робот или кто-то из сотрудников «Роскосмоса», остаётся неизвестным. В 2020 году число подписчиков FEDORa в Твиттере перевалило за 13 тысяч.

См. также

• Фонд перспективных исследований

Ссылки

• Робот FEDOR даёт интервью после полёта в космос
• Журнал «Русский космос», сентябрь 2019, большой материал про миссию Skybot F-850