کاوش سیاره‌ها با ربات‌های پادار بسیار کارآمدتر می‌شود

درحالی‌که مریخ‌نوردها اکتشافاتی باورنکردنی انجام داده‌اند، چرخش‌هایشان می‌توانند مانعی برای پیشرفت آن‌ها باشند و در زمین‌های ناهموار آسیب ببینند. اگر کاوشگر پرسویرنس ازکار بیفتد، هیچ جایگزینی برای آن وجود نخواهد داشت؛ اما این امکان وجود دارد که مریخ‌نوردها بتوانند از پا برای پیشروی بهره بگیرند و به صورت گروهی کوچک از ربات‌های چهارپا، سطوح جهان‌های منظومه شمسی را کاوش کنند.

پژوهشگران مؤسسه فناوری فدرال زوریخ (ETH) به‌تازگی سه ربات پادار خودران مدل ANYmal را در محیط‌هایی که تا حد امکان به سطح خشن ماه و مریخ شبیه بودند، آزمایش کردند. ربات‌هایی که قادر به راه‌رفتن هستند، می‌توانند به مریخ‌نوردهای آینده کمک کنند و خطر آسیب ناشی از لبه‌های تیز یا از دست‌دادن اصطکاک چرخ در زمین‌های سست را کاهش دهند.

به‌گزارش ارز تکنیکا، تیم پژوهشی در مطالعه‌ای که به‌تازگی در نشریه ساینس رباتیکس منتشر شده است، می‌گوید: «فناوری ما می‌تواند ربات‌ها را قادر سازد تا اهداف علمی تحول‌آفرین در ماه و مریخ را که درحال‌حاضر با استفاده از سامانه‌های مریخ‌نورد چرخ‌دار خارج از دسترس هستند، بررسی کنند.»

تیم ETH زوریخ هر یک از سه ربات نیمه‌خودران خود را به‌گونه طراحی کرد تا بتوانند هم به‌طور مستقل و هم با یکدیگر کار کنند. ربات‌ها به اندازه‌ی کافی برای وظایف خاص تخصص داشتند؛ اما به همان اندازه نیز به یکدیگر شبیه بودند تا درصورت ازکارافتادن یکی از اعضای تیم، جایگزین آن شوند. ازآنجا که ربات‌ها در مرحله‌ی کنونی نمی‌توانستند به‌طور مستقل عمل کنند، مشارکت دانشمندان و اپراتورهای انسانی ضروری بود.

هر ربات دارای حسگر لایدار (تشخیص نور و برد) بود. بااین‌حال هر مدل فراتر از لایدار و پاها، تفاوت‌هایی با بقیه داشت. هدف اصلی مدل «پیشاهنگ»، بررسی محیط اطراف خود با استفاده از دوربین‌های RGB بود. این ربات همچنین با به‌کارگیری دوربینی دیگر و فیلترهایی که اجازه‌ی عبور نواحی مختلف از طیف الکترومغناطیس را می‌دادند، از مناطق و اجسام مورد نظر تصویربرداری کرد. درطول این آزمایش، پیشاهنگ تصاویر خود را به تیمی از دانشمندان و اپراتورهای سیاره‌شناس مخابره کرد تا آن‌ها تصمیم بگیرند که کدام مناطق برای کاوش مناسب‌تر هستند.

مدل «دانشمند» از مزیت بازویی با تحلیلگر فوری رامان متروم (MIRA) و دوربین میکروسکوپی (MICRO) بهره می‌برد. میرا توانست مواد شیمیایی درون مواد موجود در سطح منطقه‌ی آزمایش را براساس نحوه‌ی پراکنش نور از آن‌ها شناسایی کند؛ درحالی‌که مایکرو تصویر آن‌ها از از نزدیک ثبت می‌کرد. مدل «هیبرید» جایی در بین دو مدل یادشده بود و با اندازه‌گیری اهداف علمی مانند سنگ‌ها و دهانه‌ها، به پیشاهنگ و دانشمند کمک می‌کرد.

آنچه موجب موفقیت تیم می‌شود، افزونگی است. هرچند هر ربات ویژگی‌های متمایزی دارد، هر سه دارای برخی از قابلیت‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری مشابه بودند. احتمال شکست بر طراحی ربات‌ها تاثیر گذاشت؛ بدین صورت که اگر یکی با مشکل مواجه شود، ویژگی‌های اضافی موجب می‌شود تا هر دو ربات باقی‌مانده بتوانند درعین استفاده از ویژگی‌های تخصصی خود برای تکمیل وظایفشان، جای خالی ربات ازکارافتاده را نیز پر کنند.

سفر به برخی نواحی خاص احتمالا برای فضانوردان خطرناک خواهد بود؛ درنتیجه ممکن است برای اکتشاف این قلمروهای خطرناک به وجود ربات‌ها نیاز باشد. به همین دلیل، ربات‌ها در هر عارضه‌ای، از دهانه‌ها، تخته‌سنگ‌ها و سطوح سست گرفته تا بسترهای گذاره‌ای معروف به دریاوار به چالش کشیده شدند.

پژوهشگران می‌خواهند به ارتقای ویژگی‌های ربات‌ها، مانند قابلیت خودرانی کامل ادامه دهند تا به آن‌ها امکان دهند به تنهایی فعال باشند و خود وظایف را به یکدیگر محول کنند. ربات‌های پادار می‌توانند در آینده به مریخ‌نوردها و فضاپیماهای هوابرد ملحق شوند و با قدم‌گذاشتن در مناطق مخاطره‌آمیزی که مریخ‌نوردها به آن‌ها دسترسی ندارند، اکتشافات فضایی را کارآمدتر کنند.