Astrobee — 宇宙飛行士の靴下を探し、宇宙ステーションを掃除する3台のロボットシステム
遠くない将来、NASAは月の周回軌道上にGatewayと呼ばれる恒久的な宇宙ステーションを打ち上げたいと考えています。常駐する宇宙飛行士がいる国際宇宙ステーション（ISS）とは異なり、Gatewayは主に中継地点となり、月面や最終的には火星へ向かう宇宙飛行士の拠点となります。
NASAは、Gatewayの大部分の時間は無人のままになると見込んでいます（乗組員が滞在するのは年間わずか6週間です）。しかし、宇宙飛行士が到着するたびに、安全で暖かく、空気で満たされた空間を提供できるよう準備しておく必要があります。では、誰が宇宙ステーションを清潔で整然とした状態に保つのでしょうか？ロボットです！
試験では、小さな立方体のロボットがステーション内を巧みに移動し、客室の空気循環に使われる「換気口」を見つけました。そして、コンピュータービジョンを使い、この換気口を塞いでいる異物、つまり印刷された靴下の画像である「宇宙飛行士の靴下」を自動的に検出しました。
その後、ロボットBumbleは、宇宙ステーションの日本の実験棟の第6区画を調査し、マルチセンサーによる高解像度の3次元マップを作成しました。この移動中、ロボットは絡まったケーブルに引っかかることを察知して解きほぐし、模擬的な宇宙と地上の通信断絶にも対処しました。最終的に、地上のオペレーターからのわずかなタイムリーな支援を受けて、割り当てられたタスクを完了しました。
プロジェクト「NASA Integrated System for Autonomous and Adaptive Caretaking」、略称ISAACの目的は、宇宙ステーションにすでに搭載されている自律システム（例：生命維持システム、電源システム）を、移動式の自律型または半自律型ロボットと連携させ、物理的な介入を必要とするあらゆる状況に対処することにある。
NASAは微小隕石の衝突を例に挙げています。これに対処する唯一の方法は、穴の位置を見つけ、パッチをつかんで固定することです。つまり、ロボットシステムは移動し、物体を操作できる必要があります。
Astrobeeのロボットは、小さな手を持っていても、実際にはそれほど多くの操作を行うようには設計されていないため、無人の宇宙ステーションを稼働させ続けるには、ほぼ確実に支援が必要になります。その支援の一部は、問題に直面して中断された試験を再開するため、2021年にISSへ戻る可能性のある「ロボノート2」から得られると考えられます。
ただし、脚を取り付けてステーションに戻った後、R2は移動し、宇宙飛行士が行う多くの作業を（非常にゆっくりと慎重に）実行するようになります。これはR2の当初からの目標でしたが、Gatewayでは宇宙飛行士と一緒に作業するのではなく、宇宙飛行士の代わりに作業することになります。ISAACプロジェクトに参加する可能性のある他のロボットもあり、例えば、次のSpaceX便に参加した後にISSで試験を受けるGITAIのアームなどがあります。
ISAACチームは、すでに宇宙ステーション内で第2段階の試験に取り組んでいます。この段階では、無人の宇宙ステーションと無人の貨物船の間で荷物を輸送する際に、複数のロボットを制御することに焦点を当てています。試験に加えて、研究者はロボットシステムの操作を簡単にするため、改良されたオペレーター用インターフェースを追加しています。
第3の最終段階では、科学者たちはISAACに、客室の空気漏れや火災の模擬など、さらに複雑な故障シナリオを与えます。また、これらのシミュレートされた危機への対応中に発生する異常に対処するための、信頼性の高い方法も開発する予定です。
ISSとGatewayは、必要に応じて人間が介入できるほど地球に近い位置にありますが、ISAACは長期的には、火星探査に必要となる、より高度なロボットの自律性に向けて進歩しています。理想的には、人類が「赤い惑星」に到達するまでに、完全に稼働可能な基地が整い、ロボットが重労働を担っている状態になるはずです。
要するに、Astrobeeは新しい自由飛行型のロボットシステム（3台の相棒ロボット）であり、宇宙飛行士が日常的な業務に費やす時間を減らし、人間にしかできないことにより集中できるよう支援します。これらのロボットは、在庫管理、宇宙飛行士が行う実験の記録、ステーション内での荷物の移動などの作業を行うように設計されています。
Astrobeeシステムは、3台の立方体型ロボット、ソフトウェア、そして充電に使われるドッキングステーションで構成されています。ロボットには、ハニー、クイーン、バンブルという名前が付けられています。これらは、NASAの月ミッションや、その他の深宇宙ミッションで重要な役割を果たすことになります。Astrobeeのようなシステムは、乗組員が不在の間もシステムの制御と安定稼働を担うことで、将来の宇宙船の管理人になるかもしれません。
