Es gibt eine Reihe verschiedener Arten von Robotern und Robotermaschinen, die in der Raumfahrtindustrie verwendet werden, aber im Allgemeinen können sie in vier Hauptkategorien unterteilt werden. Satelliten gehören zu den bekanntesten und werden auch am häufigsten verwendet; Diese Maschinen umkreisen die Erde, die Signale ausstrahlt und ermöglichen Dinge wie Echtzeit-Ortungsdienste und weltweit verfügbare Fernsehprogramme. Rover sind autoähnliche Roboter, die hauptsächlich zum Erkunden und Speichern von Daten auf fremdem Terrain verwendet werden und in der Regel von Raumstationen oder Hubs, entweder auf der Erde oder von Schiffen im Orbit, ferngesteuert werden. Eine Reihe von Sonden und Messwerkzeugen können ebenfalls in die Kategorie „Weltraumroboter“ fallen, obwohl diese in der Regel kleiner sind und sich hauptsächlich auf die Erfassung einer einzigen Art von Informationen wie Temperatur, Druck oder Windgeschwindigkeit konzentrieren. Schließlich gibt es eine Reihe von Tools, die Astronauten bei der Durchführung von Weltraummissionen unterstützen. Diese können Dinge wie Ladungsfreigabewerkzeuge, Hebel und Maschinen zum Sammeln von Proben und Anzugsdruckmaterialien umfassen. In allen Fällen unterscheidet sich ein Weltraumroboter von einer gewöhnlichen Weltraummaschine hauptsächlich durch seine Fähigkeit, unabhängig zu arbeiten. Die meisten werden ferngesteuert, meist von Computern, aber viele können auch im Voraus programmiert werden, und sie werden oft als Stellvertreter für Astronauten angesehen, die aus verschiedenen Gründen nicht in der Lage sind, die Arbeit der Roboter selbst zu erledigen.
Satelliten
Orbitale Satelliten machen normalerweise die Mehrheit der Weltraumroboter aus. Diese unterscheiden sich in Größe und Zweck, aber in den meisten Fällen handelt es sich um Maschinen, die dazu bestimmt sind, Informationen von einem Teil der Erde zu erfassen, sie dann zu übertragen und an anderer Stelle zugänglich zu machen. Sie sind normalerweise im Besitz einer bestimmten nationalen Regierung oder Weltraumbehörde und werden von dieser betrieben, aber die Informationen, die sie ausstrahlen, sind normalerweise für jeden oder alles mit Lesefähigkeiten zugänglich.
Einige der ersten Satelliten hatten einen rein militärischen Zweck, aber die meisten, die sich heute im Orbit befinden, werden für die Kommunikationsnetze der Welt verwendet. Digitales Fernsehen und der größte Teil des Rundfunks werden beispielsweise über Satellit abgewickelt. Andere widmen sich der Kartierung und ihre Hauptaufgabe besteht darin, Bilder der Erde aufzunehmen, zu speichern und weiterzugeben. Kartierungssatelliten haben eine breite Palette von Zwecken, darunter die Messung von Veränderungen auf der Erdoberfläche, die Vermessung des Wetters und sogar das Ausspionieren anderer Nationen.
Rovers
Im Gegensatz zu Satelliten, die innerhalb der Erdumlaufbahn bleiben und in der Regel von der Erdumlaufbahn abhängig sind, reisen Rover normalerweise über die Erdumlaufbahn hinaus, um auf anderen Planetenkörpern wie Mond, Mars und Venus zu landen und diese zu erkunden. Diese Roboter sind Rover oder stationäre Lander und verwenden normalerweise Airbags oder Retroraketen, um sicher zu landen. Nach der Ankunft untersuchen die Roboter mit Instrumentenpaketen Boden und Atmosphäre.
Für Planeten wie Jupiter, die keine feste Oberfläche haben, ist eine andere Form von Roboter erforderlich – und normalerweise eine, die in der Lage ist, Übertragungen schnell zu senden und zu empfangen, bevor sie von der feindlichen Umgebung verzehrt und zerstört werden. Jupitergebundene Rover verwenden normalerweise einen Fallschirm, um ihren Abstieg zu verlangsamen, dann sendet der Roboter Informationen zurück zur Erde, bevor er von der sich verdickenden Atmosphäre des Planeten zerquetscht wird. Wissenschaftler zu Hause finden in der Regel die Kosten den Nutzen wert, insbesondere wenn die Rover ihnen ermöglichen, wichtige Daten zu erhalten, die ihnen helfen, den Planeten besser zu verstehen, woraus er besteht und Hinweise darauf, wie er entstanden sein könnte.
Sonden und Messwerkzeuge
Eine ähnliche Klasse von Robotern erforscht das Sonnensystem, ohne tatsächlich irgendwo zu landen. Diese verwenden normalerweise Kameras und eine Vielzahl von Instrumenten, um die Bedingungen auf anderen Planeten, Monden und der Sonne aus einiger Entfernung zu messen. Die meisten von ihnen verwenden Solarzellen, um ihre Instrumente mit Strom zu versorgen, müssen aber möglicherweise auch regelmäßig zum Aufladen zu einem Schiffs- oder Raumstations-Hub zurückkehren.
Für Sonden, die in den Weltraum vorstoßen, liefern thermoelektrische Radioisotop-Generatoren Strom. Diese Generatoren verwenden typischerweise radioaktiven Zerfall, um jahrzehntelang ununterbrochenen Strom zu erzeugen. Die meisten Wissenschaftler spekulieren, dass alle Roboter, die in Zukunft zur Erforschung des Asteroidengürtels gestartet werden, auf diese Art von Technologie angewiesen sein werden.
Astronautenassistenz
Außer als Entdecker können Weltraumroboter Astronauten auch bei der bemannten Raumfahrt unterstützen. Eines der bemerkenswertesten Beispiele ist ein Gerät, das als Canadarm bekannt ist. Der Canadarm wurde mit Mitteln der Canadian Space Agency entwickelt und wurde zu einem festen Bestandteil vieler amerikanischer Space Shuttles und der internationalen Raumstation. Mit einem Menschen, der eine Reihe von Kontrollen bedient, bewegen sich der Canadarm – und andere nachfolgende Manipulatoren, die für den Einsatz im Weltraum entwickelt wurden – innerhalb von 6 Freiheitsgraden, um Fracht zu transportieren, Satelliten freizusetzen und Astronauten zu transportieren, die außerfahrzeugliche Aktivitäten zu ihren Arbeitsstätten ausführen. Es ist so gut wie sicher, dass die Nachfolger des Canadarm auch in Zukunft Teil der bemannten Raumfahrt sein werden, ebenso wie eine Reihe anderer verwandter und sich entwickelnder Technologien.