Runājot par kosmosa izpēti, lielāko daļu darba veic roboti. Šī tendence saglabāsies, kad mēs sūtīsim misijas uz pasaules virsmām arvien tālāk Saules sistēmā. Bet, lai roboti būtu efektīvi sarežģītā vidē, kas mums jāizpēta - piemēram, Saturna mēness Titāns -, mums ir nepieciešami spējīgāki roboti.
Jauns robots, ko izstrādā NASA, varētu būt nākamais solis robotu izpētē.
Saturna mēness Titāns ir iekļauts jebkura planētas zinātnieka potenciālo izpētes mērķu sarakstā. Bet jebkurai misijai uz Titānu būs jācīnās ar vidi, kas nav atšķirīga no citas: aukstās temperatūras, kriovulkāni, alas un ezeri un jūras un lietus - šķidri ogļūdeņraži. Šajā vidē cīnītos MSL Curiosity stila roveris.
NASA, vienmēr aģentūra, kas raugās nākotnē, strādā pie tā, kas varētu atbildēt uz Titāna izaicinājumiem: formas maiņas robots, kas sastāv no vairākiem mazākiem robotiem, kurus var pats salikt.
Praktiskuma izteiksmē viņi to sauc par Shapeshifter.
Shapeshifter nav viens robots, bet gan vairāki. Viņi tos sauc par “vālītēm”, un atsevišķi vālotāji var lidot, ripot uz zemes un peldēties, kamēr ir iegremdēti. Tas padara Shapeshifter piemērotu, lai izpētītu Titānu - vienīgo citu Saules sistēmas pasauli, uz kuras virsmas ir šķidrums.
Robotikas tehnologs Ali Agha ir JPL galvenais Shapeshifter pētnieks. Paziņojumā presei viņš teica: “Mums ir ļoti ierobežota informācija par <Titāna virsmas virsmu sastāvu.> Akmeņains reljefs, metāna ezeri, kriovulkāni - mums potenciāli visi šie ir, bet mēs zinām, ko mēs nezinām. Tāpēc mēs domājām par to, kā izveidot sistēmu, kas būtu universāla un spējīga iziet dažāda veida reljefu, bet arī pietiekami kompakta, lai palaistu uz raķetes. ”
Kompānijā aiz Shapeshifter ir pētnieki no Stenfordas un Kornela universitātēm. Izstrādājot no mazākiem robotiem izgatavota pašmontējama robota koncepciju, viņi nosauca tos par “robotiem”. Kad atsevišķi zirnekļi apvienojas vienā, prototips ripo pa virsu kā sava veida milzīga kāmja ritenis. Kad misija to prasa, atsevišķi zirnekļveidīgie var atdalīties no visa un lidot vai peldēt līdz saviem mērķiem. Vismaz tā tas ir iecerēts šajā agrīnajā 3D drukātajā prototipā, kas tiek pārbaudīts JPL.
Šobrīd testējamā Shapeshifter versija ir daļēji autonoma, taču, ja ideja piepildīsies, tai vajadzēs sevi montēt autonomi, negaidot atsevišķas instrukcijas no Zemes. Ar sasniegumiem AI un robotikas jomā tas, iespējams, ir tepat ap stūri.
Shapeshifter tiek izstrādāts saskaņā ar NASA novatorisko progresīvo koncepciju (NIAC) programmu. NIAC nodrošina pakāpenisku finansējumu progresīvām, redzamām koncepcijām, lai izmantotu futūristiskas idejas un sekmētu to praktiskumu. NIAC atrodas aiz zemūdenes Titan, Triton Hopper un citiem projektiem.
Lai arī šobrīd Shapeshifter ir tikai 3D drukāta konceptuāla mašīna, tas skaidri norāda virzienu, kurā virzās robotu izpēte. Šai pieejai ir daudzpusība, kas ir piemērota tādu tālu vietu kā Titāna izpētei. Līdztekus šai vairāku robotu daudzpusībai ir iespējama iebūvēta atlaišana: ja viens vālītis kāda iemesla dēļ nedarbojas, vai nedarbojas, tas noteikti neapdraud visu misiju.
Shapeshifter nebūtu viens pats uz Titāna. Tā būtu daļa no lielākas misijas plāna, kurā iekļauta arī māte. Mātes kuģis atradīsies virspusē un varētu kalpot par enerģijas avotu Shapeshifter. Tā kā Titāna atmosfēra ir tik blīva un miglaina, un tā atrodas tik tālu no Saules, misiju uz Titānu, iespējams, darbina radioizotopu termiskais ģenerators (RTG). Mazie zirnekļi, visticamāk, darbosies ar akumulatoru, un viņi sevi uzlādēs ar RTG turpināja mātes statusu.
Bet mazākie zirnekļi arī atbalstītu mātes laivu. Tā kā Titāna atmosfēra ir tik blīva, lidojums ir vienkāršāks nekā šeit uz Zemes. Galvenais izmeklētājs Ali Agha saka, ka zirnekļi spēs strādāt kopā, lai paceltu mātes kuģi un pārvestu to uz jaunām vietām. Tas tikai veicinātu Shapeshifter daudzpusību.
"Bieži vien ir tā, ka dažas no visgrūtākajām vietām, kur nokļūt, ir zinātniski visinteresantākās, jo varbūt viņi ir jaunākie vai arī viņi atrodas apgabalā, kuru no orbītas nebija labi raksturots," sacīja Jason Hofgartner, JPL vadītājs zinātnieks Shapeshifter. “Shapeshifter ievērojamā daudzpusība ļauj piekļūt visām šīm zinātniski pārliecinošajām vietām.”
Agha aprēķina, ka 10 koboti varētu viegli pacelt Huygens izmēra zemi (aptuveni 9 pēdas jeb 3 metri plati) un viegli to nēsāt uz dažādām vietām.
NASA jau ir paziņojusi par misiju uz Titānu ar savu rotorlaivu Dragonfly. Spāre nevar peldēt, bet tā var lidot uz dažādām vietām un veikt mērījumus gaisā, kā arī veikt virsmas darbības. Šāda veida daudzpusība ir ideāli piemērota Titāna izpētei, un Shapeshifter ir vēl daudzpusīgāka.
Ir pāragri pateikt, vai Shapeshifter vai kaut kas līdzīgs tam būs nākamā plānotā misija uz Titānu. Bet nebūs pārsteigums, ja kādu dienu robots, kurš ir cēlies no Shapeshifter, iet apkārt Titānam, lidojot, ripojot un peldoties.
Vairāk:
- Paziņojums presei: NASA projektē robotu noformēšanu šifrētajiem Saturna pavadoņiem
- Žurnāls Kosmoss: NASA atgriežas pie Saturna Mēness Titāna, šoreiz ar ar kodolieroču akumulatoru darbināmu kvadkopteru
- NASA novatoriskās progresīvās koncepcijas (NIAC)
