عندما يتعلق الأمر باستكشاف الفضاء ، فإن الروبوتات هي التي تقوم بمعظم العمل. سيستمر هذا الاتجاه بينما نرسل بعثات على أسطح العوالم أبعد وأكثر في النظام الشمسي. ولكن لكي تكون الروبوتات فعالة في البيئات الصعبة التي نحتاج إلى استكشافها - مثل قمر زحل تيتان - نحتاج إلى روبوتات أكثر قدرة.
قد يكون تطوير روبوت جديد ناسا هو الخطوة التالية في الاستكشاف الآلي.
قمر زحل تيتان موجود على أي قائمة من علماء الكواكب للأهداف المحتملة للاستكشاف. لكن أي مهمة إلى تيتان يجب أن تتعامل مع بيئة لا مثيل لها: درجات الحرارة المتجمدة ، البراكين البارد ، الكهوف ، البحيرات والبحار - والمطر - من الهيدروكربونات السائلة. في تلك البيئة ، ستعاني عربة روسي على غرار فضول MSL.
تعمل وكالة ناسا دائمًا ، وهي وكالة تتطلع إلى المستقبل ، على شيء يمكن أن يواجه تحديات تيتان: روبوت متغير الشكل يتكون من عدة روبوتات أصغر يمكن تجميعها ذاتيًا.
في لمحة عملية ، يسمونها Shapeshifter.
Shapeshifter ليس روبوتًا واحدًا ، بل عدة. إنهم يسمونهم "روبوتات" ويمكن للروبوتات الفردية أن تطير وتدور على الأرض وتسبح أثناء الغطس. هذا يجعل Shapeshifter مناسبًا تمامًا لاستكشاف تيتان ، العالم الآخر الوحيد في المجموعة الشمسية بسائل على سطحه.
عالم الروبوتات علي آغا هو الباحث الرئيسي في JPL عن Shapeshifter. وقال في بيان صحفي ، "لدينا معلومات محدودة للغاية حول تكوين سطح <تيتان.> التضاريس الصخرية ، بحيرات الميثان ، البراكين البارد - من المحتمل أن يكون لدينا كل هذه ، لكننا لا نعرف على وجه اليقين. لذا فكرنا في كيفية إنشاء نظام متعدد الاستخدامات وقادر على اجتياز أنواع مختلفة من التضاريس ولكنه أيضًا صغير الحجم بما يكفي لإطلاقه على صاروخ. "
يضم الفريق المسؤول عن Shapeshifter باحثين من جامعات ستانفورد وكورنيل. عندما طوروا مفهوم الروبوت الآلي الذي تم تجميعه من روبوتات أصغر ، أطلقوا عليه اسم "روبوتات". عندما ينضم روبوتات فردية إلى واحدة ، يتدحرج النموذج الأولي على السطح مثل نوع من عجلة الهامستر الضخمة. عندما تطلب المهمة ذلك ، يمكن للروبوتات الفردية أن تنفصل عن الكل ، وتطير أو تسبح إلى أهدافها. على الأقل هذه هي الطريقة التي تم تصورها في هذا النموذج الأولي المطبوع ثلاثي الأبعاد الذي يتم اختباره في مختبر الدفع النفاث.
نسخة Shapeshifter التي يتم اختبارها الآن هي شبه مستقلة ، ولكن إذا كانت الفكرة تؤتي ثمارها ، فستحتاج إلى التجميع الذاتي بشكل مستقل ، دون انتظار التعليمات الفردية من الأرض. مع التقدم في الذكاء الاصطناعي والروبوتات ، ربما يكون ذلك قاب قوسين أو أدنى.
يتم تطوير Shapeshifter في إطار برنامج NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC). يوفر NIAC تمويلًا مرحليًا للمفاهيم المتقدمة والرؤية ، لأخذ الأفكار المستقبلية ورعايتها نحو التطبيق العملي. NIAC وراء Titan Submarine و Triton Hopper ومشاريع أخرى.
على الرغم من أن Shapeshifter مجرد آلة مفاهيمية مطبوعة ثلاثية الأبعاد في الوقت الحالي ، إلا أنها إشارة واضحة إلى الاتجاه الذي يسلكه الاستكشاف الآلي. هناك تنوع في هذا النهج وهو مناسب تمامًا لاستكشاف أماكن بعيدة مثل تيتان. إلى جانب هذا التنوع متعدد البوتات ، هناك احتمال وجود نوع من التكرار المدمج: إذا كان أحد الكوبوت معطلاً أو غير قابل للعمل لسبب ما ، فلن يهدد بالضرورة كامل المهمة.
Shapeshifter لن يكون وحده على Titan. سيكون جزءًا من تصميم مهمة أكبر يتضمن أمًا. ستكون الأم على السطح ويمكن أن تكون بمثابة مصدر للطاقة لـ Shapeshifter. نظرًا لأن الغلاف الجوي لتيتان كثيف وضبابي للغاية ، وبعيدًا جدًا عن الشمس ، فمن المرجح أن يتم تشغيل مهمة إلى تيتان بواسطة مولد حراري للنظائر المشعة (RTG). ومن المحتمل أن يتم تشغيل روبوتات صغيرة تعمل بالبطارية ، وسوف يعيدون شحن أنفسهم باستخدام حمل RTG على الأم.
لكن روبوتات أصغر ستدعم أيضًا الأم. نظرًا لأن الغلاف الجوي لتيتان كثيف جدًا ، فإن الطيران أسهل من هنا على الأرض. يقول كبير الباحثين علي آغا إن الروبوتات ستتمكن من العمل معًا لرفع الأم ونقلها إلى مواقع جديدة. سيساهم ذلك فقط في تنوع Shapeshifter.
قال جايسون هوفجارتنر ، رئيس مختبر الدفع النفاث ، "غالبًا ما تكون بعض أصعب الأماكن التي يمكن الوصول إليها هي الأكثر إثارة للاهتمام من الناحية العلمية لأنها ربما تكون الأصغر سنًا ، أو أنها في منطقة لم يتم تمييزها جيدًا عن المدار". عالم Shapeshifter. "إن تنوع Shapeshifter الرائع يمكّن من الوصول إلى جميع هذه الأماكن الجذابة علمياً".
يحسب آغا أن 10 روبوتات يمكنها بسهولة رفع مركبة بحجم Huygens (بعرض 9 أقدام أو 3 أمتار تقريبًا) وحملها برفق إلى مواقع مختلفة.
أعلنت وكالة ناسا بالفعل عن مهمة إلى تيتان بطائرة دراجون فلاي. لا يستطيع Dragonfly السباحة ، ولكن يمكنه الطيران إلى مواقع مختلفة واتخاذ قياسات محمولة جواً ، فضلاً عن إجراء العمليات السطحية. هذا النوع من التنوع مثالي لاستكشاف Titan ، و Shapeshifter أكثر تنوعًا.
من السابق لأوانه معرفة ما إذا كانت Shapeshifter أو شيء من هذا القبيل سيكون المهمة المخطط لها في تيتان. ولكن لن يكون من المستغرب أن يصل الروبوت الذي ينحدر من Shapeshifter في يوم من الأيام إلى تيتان عن طريق الطيران والدحرجة والسباحة.
أكثر:
- بيان صحفي: وكالة ناسا لتصميم الروبوتات Shapeshifting لأقمار زحل
- مجلة الفضاء: ناسا ستعود إلى القمر تيتان زحل ، وهذه المرة مع كوادكوبتر تعمل بالطاقة النووية
- NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC)
