Kölnis asuv Saksamaa Kosmoseagentuuri (DLR) ja Euroopa Kosmoseagentuuri (ESA) ühine LUNA keskus on Euroopas ainulaadne. Kuni 700-ruutmeetrine testkeskus on täidetud spetsiaalse Kuu tolmu ehk regoliiti matkiva pinnasega, kus jäljendatakse tulevaste missioonide valgustingimusi ja pinnamoodi. Juunis jõudis testkeskusesse esimene Eesti kuukulgur – tudengite arendatud KuupKulgur.
Teekond Euroopa kosmoseteaduse südamesse oli aga kõike muud kui kerge. KuupKulguri projektijuhi ja Tartu observatooriumi inseneri Quazi Saimoon Islami sõnul on ühel tudengiprojektil äärmiselt keeruline saada jalga testkeskuse ukse vahele. “Kui keegi tahab selles keskuses midagi testida, ei saa sinna lihtsalt aega broneerida ja kohale marssida. Selleks on vaja projekti koos ESA-ga, kes peab omakorda keskusele kinnitama, et see katsetus on oluline ja see tuleb ära teha,” selgitas ta.
Teadlase sõnul on pidanud KuupKulguri meeskond enda Euroopa partneritele pidevalt tõestama, et ka Eesti arendajad on võimelised kulgureid ehitama. “Sellises valdkonnas on kogemused, nähtavus ja varasemad edulood sageli koondunud suurematesse kosmoseriikidesse. Meie jaoks tähendab see seda, et peame oma võimekust samm-sammult tõestama,” lisas ta.
Viimaks tekkis siiski võimalus, tänu Ljubljana Ülikooli teadlastele ja Eesti koostööpartneritele Taara Roboticsist, sõita LUNA keskusesse. Kuid ka reis Saksamaale ei kulgenud viperusteta. “Hakkasime Tartust meie observatooriumi bussiga sõitma ja olime saanud enam-vähem täpselt tuhat kilomeetrit sõidetud, kui buss hakkas Poola kiirtee peal ikka väga-väga kahtlast häält tegema,” meenutas KuupKulguri meeskonna tarkvarainsener ja Tartu Ülikooli magistrant Andres Aleksander Tammer.
Poolas kohalikku remonditöökotta jõudes jäi kogu sealne töö seisma ning Eesti teadlaste bussi hakkasid uurima kõik kuus mehhaanikut. “Sa tead, et asi on halvasti, kui mehaanikud näitavad näpuga ja hakkavad naerma. Selgus, et sõiduki esisild oli lootusetult läbi,” naeris Tammer absurdse olukorra üle. Edasi sõitmiseks renditi sõiduauto, mis laoti laeni kosmosetehnoloogiat täis.
Emotsioonid tehis-Kuul
Kohale jõudes hämmastasid Eesti insenere sealsed tingimused. Seni on testitud KuupKulgurit Tõraveres, kuhu on ehitatud 64-ruutmeetrine testimiskeskkond, mis on täidetud tavalise graniitliivaga. LUNA keskus on aga kordades massiivsem ning sealses peenes tolmus saab simuleerida isegi mitmemeetriseid kraatreid.
Kuu tolm on peenike nagu vulkaaniline tuhk, meenutades olemuselt asbesti, mistõttu pidid Eesti insenerid testkeskuses töötades kandma spetsiaalseid kaitseülikondi. “Meie suurim mure oligi, kas kulgur on piisavalt tolmukindel, et tolm ei satuks mootoritesse ega elektroonikasse,” selgitas Quazi Saimoon Islam. Vaatamata lühikesele ettevalmistusajale pidas aga kulgur kenasti vastu, töötades tõrgeteta mõlemal kaheksatunnisel katsepäeval.
“Muljetavaldav oli näha, kuidas kulgur ilma ümber kukkumata või välja suremata liikus… Mul tulid sel hetkel peaaegu pisarad silma,” tunnistas Islam. “See oli tohutu kinnitus, et meie raske töö on vilja kandnud.”
“Isiklikult ma ei oskagi seda kogemust muudmoodi kirjeldada: see oli lihtsalt äge. Olla kohas, kus tehakse päriselt Euroopa kosmosetehnoloogiat ja testida seal nüüd oma kulgurit,” kirjeldas Tammer esimesi emotsioone testkeskuses.
Kulgur paistis teiste seast silma
Lisaks KuupKulgurile, mis aitas koguda andmeid autonoomsete süsteemide arendajale Taara Robotics, testiti samal ajal LUNA keskuses veel viit kulgurit Ljubljana Ülikoolist. Arendajate sõnul püüdis KuupKulgur välismaa kolleegide pilke.
“Kogu mehaaniline korpus on meie tehtud, elektroonika on meie disainitud ja praeguseks on ka tarkvara suures osas meie tehtud. Välja arvatud pardaarvuti, mille ehitamine käiks tudengitele üle jõu,” rääkis Tammer. Näiteks oli Eesti kulgur ainus katsealune, mida sai mugavalt laadida USB-C kaabliga.
Ka tarkvara osas paistis Eesti tiim silma. “Kohalik IT-mees tõi välja, et ta ei ole näinud, et ükski teine tiim saaks oma kulguri nii kiiresti ja veatult kohalikku võrku seadistatud,” märkis Tammer. Samal ajal kui teised meeskonnad juhtisid oma roboteid, vaadates toimuvat läbi klaasakna, istus Islam eemal arvuti taga ja juhtis KuupKulgurit vaid roboti enda kaamerate videopildi ja loodud veebirakenduse abil.
“Me ehitasime KuupKulguri nii, et seda oleks lihtne kasutada,” selgitas Islam. “Me käime üritustel, kus anname ka lastele võimaluse seda juhtida – see ongi nii lihtne.” Kulguri juhtimisest sattus hasarti isegi mainekas ESA tulevikurobootika insener William Carey.
“Ta andis meile väga head nõu just kõrgema TRL-taseme (tehnoloogia valmidusastme) küsimustes ehk selle osas, mida ESA ühelt süsteemilt ootaks. See on täpselt see, mida me vajame, sest meie eesmärk ongi neid nõudeid täita,” selgitas Islam.
Uue standardi loomine
Testmissiooni peamine eesmärk oli andmete kogumine, mida toodi Eestisse kaasa üle ühe terabaidi jagu. LUNA keskuses on üleval umbes 25 spetsiaalset kaamerat, mis jälgivad kulguritele kinnitatud markereid ja salvestavad liikumistrajektoori millimeetri täpsusega. Sama tehnoloogiat kasutab ka filmitööstus, et salvestada näitlejate liigutusi eriefektide tarvis. Salvestused võimaldavad Eesti inseneridel kulgurit virtuaalselt üha uuesti ja uuesti testida.
“Kui ma tahangi testida enda lokalisatsioonialgoritmi ja vaadata, kuidas kulgur liikus, võin võtta selle Saksa andmefaili, panna oma arvutis jooksma ja saan seda justkui taasesitada. Selle andmekogumi väärtus on meile metsikult suur, sest saame asju uues keskkonnas läbi testida,” selgitas Tammer. Tema sõnul andsid testsõidud enesekindluse, et kulgur saab päriselt hakkama ka veelgi kuusarnasemas keskkonnas.
Pikaajaline eesmärk ei ole aga ühe roboti ehitamine. Tartu observatooriumi meeskond tahab luua kulgurite standardi, mis sarnaneks kosmosetehnoloogias revolutsiooni teinud kuupsatelliitide formaadile. Sellest ka projekti nimi: KuupKulgur.
Islami sõnul on eesmärk pakkuda teadusinstrumentidele n-ö taksosõitu Kuule: “Kui mõnel arendajal on instrument, mida nad tahavad Kuule saata ja nad suudavad selle mahutada standardsesse 10x10x10 sentimeetri suurusesse plokki, siis nad ühendavad selle meie kulguriga,” selgitas Islam.
Arendajate sõnul on kulgurite tehnoloogia liikumas suunas, kus näiteks üks masin otsib mineraale ja teine, spetsiifilise robotkäega varustatud mudel, tuleb neid üles korjama. Sellisel juhul kujuneb standardne platvorm, millele saab lisada erinevaid seadmeid, väga nõutud lahenduseks.
Millal näeme Eesti kulgurit Kuul?
Veel kolm-neli aastat tagasi sõitsid tudengid observatooriumis ringi 3D-prinditud kulguri prototüübiga, mis nägi välja nagu mänguasi. Asjaosaliste sõnul on olnud aga väga kiire arenguhüpe. Millal aga Eesti robot päriselt Kuule jõuab?
“See on väga hea küsimus, ma tahaksin ise ka sellele vastust,” muigas Tammer. “Võrreldes satelliitidega ei pea me jõudma ainult Maa orbiidile, vaid ka Kuu orbiidile ja lõpuks päriselt maanduma. Ideaaljuhul räägime viiest aastast, aga kümme aastat oleks praegu väga ilus number, mida välja öelda.”
Quazi Saimoon Islam oli teadlasena ettevaatlik, kuid temagi näeb sihti 2030. aastate alguses. Kuna Eesti ise ei ehita rakette ega maandureid, sõltutakse palju geopoliitikast ja kommertspartnerite käekäigust. Islami sõnul on praegu projekti suurim väljakutse rahastus ja usu kasvatamine noorte inseneride hullumeelsetesse ideedesse.
“Ma olen pidanud vastama rahvusvaheliselt palju küsimusele, et miks ehitada veel üks kulgur. Mu vastus on alati: kui me ei proovi, siis me ei saavuta seda kunagi,” tõdes Islam. Ta rõhutas, et tegemist ei ole pelgalt kulguri ehitamisega, vaid Eesti tuleviku inseneride ja tehnoloogiaettevõtjate kasvatamisega. Tänaseks on kirjutatud KuupKulguri arendusest juba üle 20 bakalaureuse- või magistritöö.
“Need üliõpilased, keda me praegu kaasame, on need, kes loovad tulevikutehnoloogia või võivad saada järgmisteks Elon Muskideks. Meie moto on “Jätame oma jälje”. Tahame jätta Kuule Eesti jäljed,” sõnas Islam.