Som Japans andra kvinnliga astronaut att flyga upp i rymdfärjan Discovery, Naoko Yamazaki förväntade sig inte att ägna en fjärdedel av sin tid åt att damma, mata möss och göra andra sämre jobb.

Det kan kosta mer än 430 miljoner dollar per år att hålla en astronaut i omloppsbana, enligt 3-årig startup som heter Gitai Inc. Det är bara möjligt att hålla människor vid liv i yttre rymden på grund av de pengar och ansträngningar som satsas på att säkerställa deras säkerhet. Ett sätt att få ner kostnaderna och riskerna är att skicka en avatar – en fjärrstyrd robot.

"Det finns ett behov av robotar som kan hjälpa oss, "Yamazaki, 49, sa. "Så småningom, vi borde kunna göra dessa uppgifter på distans eller få dem att ta över helt och hållet."

När NASA öppnar den internationella rymdstationen för privata företag och ger sig ut på Artemis-uppdraget för att skicka astronauter tillbaka till månen, det finns en växande insikt om behovet av att hålla utgifterna under kontroll, även när rymdutforskningsprojekt blir allt mer komplexa.

Det är där avatartekniken kommer in. Som en drönarpilot, en operatör utrustad med omslutande skärmar eller ett virtuell verklighetsheadset kommer att kunna flytta mekaniska armar eller en hel robot på långt håll. Byggstenarna finns redan; tricket är att föra dem samman med programvara för att få det hela att fungera. Det är en anledning till att marknaden för rymdrobotar beräknas nå 4,4 miljarder dollar år 2023.

"Avatar-teknologier kommer att främja vår möjlighet till forskning i rymden enormt, " säger Anousheh Ansari, den första muslimska kvinnan att åka ut i rymden. Med rätt teknik, "vi kan faktiskt ha det bästa av två världar" av robotar och mänsklig nyfikenhet, intelligens och interaktivitet, Hon sa.

Sho Nakanose, verkställande direktör för Tokyo- och San Francisco-baserade Gitai, satsar på att han har rätt lösning. Han utvecklar en robonaut som kan manövreras från jorden, hantera uppgifter som normalt skulle kräva att en astronaut åker ut i rymden.

"Vi kommer att se en era då människor kommer att arbeta i rymden, inte bara gå till rymden, " Nakanose sa. "Vi vill att våra robotar ska skapa baser för Blue Origin och SpaceX."

En tidigare systemingenjör på IBM, Nakanose lämnade för att lansera en teknologistartup i Indien, och han byggde robotar på sidan för skojs skull. Så småningom, han bestämde sig för att maskiner specialbyggda för att fungera i rymden hade potential att bli en viktig verksamhet i en bransch där resekostnaderna är skyhöga.

Kommersiell uppskjutningsleverantör Space Exploration Technologies Corp., eller SpaceX, grundad av Elon Musk, byggde sin verksamhet för att få ner kostnaderna för rymdresor. Raketer vid Hawthorne, Kalifornien-baserat företag kostade mindre än 60 miljoner dollar per uppskjutning till låg omloppsbana runt jorden, jämfört med mer än 400 miljoner dollar för en typisk lansering. Företaget arbetar också för att minska kostnaderna för att skicka ut människor i rymden och så småningom etablera baser på månen och Mars.

Konkurrerande med honom är Amazon.com Inc.s grundare Jeff Bezos, vars eget Blue Origin rymdföretag utvecklar sina egna återanvändbara raketer för att skicka människor ut i rymden, med ett långsiktigt mål att bygga kretsande kolonier runt jorden.

Teoretiskt sett, robonauter borde kunna påskynda miljardärernas höga mål. Det är därför Nakanose tävlar om ANA Avatar XPrize, en global tävling som syftar till att stimulera utvecklingen av tekniken för användning i katastrofområden, under vattnet eller andra platser som anses vara alltför ogästvänliga eller farliga för människor. Verkligen, Ansari stödde en av de första XPrizes för att stimulera utvecklingen av prisvärda och återanvändbara rymdfarkoster.

Genom att eliminera behovet av luft, uppvärmning, mat och vatten som håller människor vid liv, rymdutvecklare kan minska frekvensen av raketuppskjutningar och istället skicka upp fler avatarer som kan göra rymdpromenader hela tiden – till skillnad från människor – och sätta ihop rymdstationer, bygga baser och underhålla rymdfarkoster.

På sitt kontor i Tokyo, Gitai har en modell av det inre av den internationella rymdstationen, med olika pluggar, hyllor och utrustning monterad på en vägg. En robot med vita armar och svarta händer vänder strömbrytare och hanterar experimentprover. Rörelserna verkar nästan mänskliga, förmodligen för att det finns en operatör 10 meter bort, bär ett headset och handskar som överför beröring. Kostnaden? Uppskattningsvis 300 dollar, 000 till $500, 000 för varje avatar.

Gitai har samlat in cirka 4 miljoner dollar från Spiral Ventures och andra stödjare för att skicka delar av dess utrustning ut i rymden nästa år för testning, i vad som kommer att bli ett gemensamt experiment med NanoRacks LLC, ett Houston-baserat företag som erbjuder uppskjutningstjänster och tillgång till den internationella rymdstationen.

Startupen är ett av 77 lag som klarade den första omgången av XPrize-tävlingen, som slutar 2022. ANA Holdings Inc., Japans största flygbolag, stöder tävlingen, och $10 miljoner kommer att gå till vinnarna och finalisterna. "Rörlighet, i vår definition, kräver inte kroppar, sa Akira Fukabori, som övervakar tävlingen.

David Locke, en direktör på XPrize, påpekar att användningen av avatarer inte bara är begränsad till rymdutveckling. Fjärrstyrda robotar kan användas på platser som är för farliga för människor, som en sönderfallen byggnad, brinnande skog eller en kärnsmälta.

Fortfarande, att få en jordstyrd robot att fungera i yttre rymden är en skrämmande utmaning. Med tanke på avstånden, det brukar vara en tidsfördröjning, vilket kan göra operatörer illamående, ett liknande problem sett med virtuella verklighetsmaskiner. För att anta utmaningen, Gitai arbetar för att göra sina robotar delvis autonoma, vilket skulle öka deras färdigheter och göra det lättare för människor att använda dem.

Rymdavatarer kommer förmodligen inte att se ut som människor, sa Masahiko Inami, professor i teknik och mänsklig förstärkning vid University of Tokyo. Det skulle kosta för mycket och vara för skrymmande att transportera ut i rymden. De kommer också att arbeta i noll gravitation, vilket betyder att ben inte är en nödvändighet. "Att fokusera för mycket på att få avatarer att se ut som att människor kan driva människor bort från sitt mål."

Till exempel, JAXA, Japans rymdorganisation, utvecklat en autonom sfär som heter Int-Ball som skickades upp till rymdstationen för tre år sedan för att ta bilder. Istället för att låta astronauter ta bilder, enheten gjorde jobbet, sparar cirka 10 % av sin tid.

En annan lösning är att göra det lättare för robonauter att utföra sitt jobb. Lunar Gateway, rymdstationen som utvecklas för Artemis-programmet, kommer förmodligen att ha ljus och markörer för att vägleda robotar, samt laddstationer för dem, sa Yamazaki. "De kommer att bygga en miljö som också är lättare för robotar att arbeta."

©2020 Bloomberg News
Distribueras av Tribune Content Agency, LLC.