کاوش ربات نیمهخودران مریخ؛ سریعتر از رقبای زمینی
پژوهشگران به سامانه رباتیک جدیدی دست یافتهاند که بدون نیاز به کنترل مداوم از زمین، قادر است سطح مریخ را با سرعتی سه برابر بیشتر از مریخنوردهای فعلی کاوش کند و با بررسی مستقل سنگها و جمعآوری دادههای علمی، تحولی چشمگیر در اکتشافات سیارهای ایجاد نماید.
به گزارش سیناپرس، پژوهشگران رباتی توسعه دادهاند که بدون نیاز به کنترل مداوم از زمین میتواند بهصورت مستقل چندین هدف را روی سطح مریخ بررسی کند و سرعت اکتشافات سیارهای را به شکل چشمگیری افزایش دهد.
پژوهشگران از توسعه یک ربات نیمهخودران جدید خبر دادهاند که میتواند سطح سیاره مریخ را با سرعتی تا سه برابر بیشتر از مریخنوردهای فعلی بررسی کند.
این سامانه رباتیک قادر است بدون نیاز به دستورهای پیدرپی از زمین بهطور مستقل به نقاط مختلف حرکت کرده، سنگها را بررسی و دادههای علمی ارزشمند را جمعآوری کند؛ موضوعی که میتواند تحول بزرگی در اکتشافات سیارهای ایجاد کند.
چالشهای اکتشاف مریخ
اکتشاف سیارات دیگر همواره با محدودیتهای جدی روبهرو بوده است. در مریخ ارتباط میان زمین و رباتها بین ۴ تا ۲۲ دقیقه تأخیر دارد و همین موضوع کنترل لحظهای را غیرممکن میکند. همچنین پهنای باند محدود برای انتقال داده باعث میشود حجم اطلاعات قابل ارسال بسیار کم باشد.
به همین دلیل مریخنوردها باید از پیش برنامهریزی شوند، با احتیاط حرکت کنند و انرژی خود را حفظ کنند. در نتیجه سرعت حرکت آنها معمولا بسیار پایین است و در بهترین حالت تنها چند صد متر در روز را طی میکنند. این مسئله باعث میشود بررسی گسترده سطح سیاره و جمعآوری نمونههای متنوع دشوار باشد.
ربات نیمهخودران برای بررسی چندین هدف
برای حل این محدودیتها گروهی از پژوهشگران رویکرد جدیدی را آزمایش کردند. آنها یک ربات نیمهخودران طراحی کردند که میتواند بهجای تمرکز بر یک هدف به چندین نقطه مختلف حرکت کرده و در هر محل اندازهگیریهای علمی انجام دهد، بدون اینکه نیاز به کنترل دائمی از زمین داشته باشد.
نتایج نشان داد که استفاده از ابزارهای کوچک، اما دقیق روی رباتها میتواند کارایی ماموریتهای فضایی را بهطور چشمگیری افزایش دهد. این روش هم در اکتشاف منابع و هم در جستوجوی زیستنشانها (شواهد احتمالی وجود حیات) بسیار موثر است.
آزمایش ربات ANYmal در شرایط مشابه مریخ
برای آزمایش این ایده پژوهشگران از ربات چهارپای ANYmal استفاده کردند. این ربات به یک بازوی مکانیکی مجهز شد که دو ابزار علمی را حمل میکرد: میکروسکوپ تصویربرداری MICRO و یک طیفسنج رامان قابلحمل.
این پروژه با همکاری چند موسسه از جمله آزمایشگاه سیستمهای رباتیک ETH زوریخ، دانشگاه زوریخ و دانشگاه برن انجام شد. آزمایشها در مرکز Marslabor دانشگاه بازل انجام گرفت؛ محیطی که شرایط سطح مریخ را با استفاده از سنگهای شبیهسازیشده، خاک مریخی (رگولیت) و نورپردازی مشابه بازسازی میکند.
در طول آزمایش ربات بهصورت خودکار به سمت اهداف انتخابشده حرکت میکرد، ابزارهای خود را با دقت روی آنها قرار میداد و تصاویر و دادههای طیفی را برای تحلیل ارسال میکرد.
شناسایی موفق انواع سنگها
این سامانه توانست انواع مختلفی از سنگهای مرتبط با اکتشافات سیارهای را شناسایی کند؛ از جمله ژیپس، کربناتها، بازالت، دونیت و آنورتوزیت. برخی از این مواد در اکتشاف منابع طبیعی یا بررسی امکان وجود حیات بسیار مهم هستند. برای مثال سنگهای مشابه ماه مانند دونیت (غنی از الیوین و اکسیدها)، آنورتوزیت (حاوی آنورتیت) و کانیهای اکسیدی مانند روتیل میتوانند نشاندهنده منابع ارزشمند برای ماموریتهای آینده باشند.
افزایش سرعت کاوش علمی
در این پژوهش دو روش با یکدیگر مقایسه شدند: روش سنتی که در آن انسانها ربات را مرحلهبهمرحله هدایت میکنند و روش نیمهخودران که ربات چندین هدف را بهصورت متوالی بررسی میکند. نتایج نشان داد که ماموریتهای چندهدفه تنها در ۱۲ تا ۲۳ دقیقه انجام شدند در حالی که روش هدایت انسانی حدود ۴۱ دقیقه زمان نیاز داشت. با وجود سرعت بالاتر، دقت ربات همچنان بالا باقی ماند و در برخی آزمایشها توانست تمام اهداف را بهدرستی شناسایی کند.
گامی به سوی ماموریتهای آینده در ماه و مریخ
به نقل از برنا، پژوهشگران معتقدند این رویکرد میتواند آینده ماموریتهای فضایی را تغییر دهد. رباتهای مجهز به ابزارهای ساده، اما کارآمد قادر خواهند بود بهسرعت مناطق وسیع را بررسی کرده و تنها نمونههای مهم را برای بررسی دقیقتر انتخاب کنند.
این فناوری میتواند در ماموریتهای آینده به ماه، مریخ و حتی فراتر از آن نقش مهمی ایفا کند و هم در جستوجوی نشانههای حیات و هم در شناسایی منابع طبیعی، سرعت و کارایی اکتشافات فضایی را بهطور چشمگیری افزایش دهد.
