导读

什么是太空蜜蜂？美国航天局开发了三个新的机器人队友，与国际空间站的宇航员一起帮助推进研究。事实证明，宇航员像我们地球上的许多人一样，在做家务时需要一些帮助。在国际空间站的宇航员生活中，处理好优先事项和日程安排是很重要的，地面上的飞行控制人员团队也在不断努力优化人类在太空中的工作时间。“太空蜜蜂”可以承担一些任务，使空间站的工作更有效率。

作者：长安

2006年，美国宇航局（NASA）将三个可自由飞行的小型机器人送上国际空间站。这些名为SPHERES （同步位置的保持、连通与再定向试验卫星）的机器人在太空进行了长达600个小时的实验，开展了包括自主形态飞行、空间站导航和地图绘制等丰富实验，甚至还运行了中学生在团队比赛中编写的程序。

三架在轨SHPERES卫星编队在国际空间站(International Space Station) 中编队飞行

2019年4月，美国宇航局（NASA）发布新型自由飞行机器人系统“太空蜜蜂”（Astrobee），Astrobee是建立在Spheres机器人的传统和经验教训的基础上的，Spheres机器人是同步位置保持、接合、重新定向、实验卫星的简称，已经在空间站上运行了十多年。一旦“太空蜜蜂”系统全面投入使用，它将接管球体作为空间站的机器人测试设施，帮助我们在探索太空的旅程中学习新的能力。

Astrobee 新一代自由飞翔太空机器人

Astrobee将帮助宇航员减少日常工作时间，让他们更加专注于只有人类才能做的事情。这些机器人可以自主工作，也可以通过宇航员、飞行控制器或地面研究人员的远程控制来完成任务，例如清点库存、用内置摄像头记录宇航员进行的实验，或者一起在整个空间站移动货物。此外，该系统还充当了一个研究平台，可以装备和编程在微重力环境下进行实验——帮助我们更多地了解机器人技术如何使太空宇航员受益。

Astrobee 内部结构图

Astrobee系统由三个立方形机器人、软件和一个用于充电的扩展底座组成。这些机器人使用电风扇作为推进系统，使它们能够在空间站的微重力环境中自由飞行。相机和传感器帮助他们“看到”和导航周围的环境。这些机器人还携带一个栖息臂，使他们能够抓住车站扶手，以节省能源或抓取和持有物品。

“太空蜜蜂”正在搬运物品

Astrobee的计算机系统内部有三层处理器：低层（Low Level）、中层（Mid Level）和高层（HighLevel）。中层和高层处理器是相同的，只是中层运行Linux系统并接管机器人的大部分核心功能，而高层运行Android系统并专门负责有效荷载。这样设计不仅让科学有效荷载漂亮和独立，同时还能保证Astrobee的编程更加容易，通过广泛的API编译能编译建立Astrobee连接的Android应用。

Astrobee的传感器套件包含116度视野的主导航摄像机、能够从国际空间站实时传输视频至地面的高清自动对焦摄像机。此外还有能够检测约4米范围内障碍物的CamBoard Pico Flexx time－of－flight flashIR 3D传感器，安装在Astrobee顶部面的optical－flow检测器，能够检测速度，如果机器人移动过快就会自动切断电源。

“太空蜜蜂”正在空间站中飞行翻滚

太空小蜜蜂（Astrobee）系统结构图

这三个机器人被命名为蜂蜜、皇后和大黄蜂。机器人的形状像12.5英寸宽的立方体。当需要的时候，机器人可以返回他们的扩展底座并给他们的电池充电。

Astrobee的对接站于2018年11月17日发射到空间站，搭载诺斯罗普·格鲁曼公司第十次商业补给服务任务（诺斯罗普·格鲁曼CRS-10），该任务来自美国宇航局在弗吉尼亚州的沃洛普斯飞行设施，并于2019年2月15日安装在空间站的日本实验舱中。

Bumble和Honey于2019年4月17日搭载诺斯罗普·格鲁曼公司的第11次商业补给服务任务（诺斯罗普·格鲁曼CRS-11）从位于弗吉尼亚州的美国宇航局沃洛普斯飞行设施发射到空间站。

2019年7月25日，太空蜜蜂的第三个名为“皇后”的自由飞行机器人和三个栖息的手臂从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地搭载SpaceX的第18次商业补给服务任务（SpaceXCRS-18）发射到空间站。

太空小蜜蜂（Astrobee）

科学家们将能够利用Astrobee进行调查，这将有助于开发用于未来任务的技术，包括硬件和软件。由于机器人是模块化的，可以升级，该系统为研究人员和科学家提供了在空间站内进行广泛实验的多种能力。

机器人将在航天局重返月球的任务以及其他深空任务中发挥重要作用。像Astrobee这样的机器人，有能力成为未来航天器的看护者，在机组人员不在的情况下，努力监测和保持系统的平稳运行。

最后让我们一起来看一下，Katie Hamilton工程师对太空小蜜蜂（Astrobee）的介绍视频