لقد كان Salto أحد الروبوتات المفضلة لدينا منذ أن تعرفنا عليها لأول مرة في عام 2016 كمشروع من مختبر رون فايتنغ في جامعة كاليفورنيا في بيركلي. لقد انتقل روبوت القفز بحجم النخيل بحجم النخيل من القفز بالكاد من التسلل بين بعض القفزات المفتوحة إتقان الهبوطو كذاب حول الخارجو الطاقة من خلال دورات العقباتو تنفجر من حين لآخر.
الأمر غير المعتاد في Salto هو أنه لا يزال مشروعًا بحثيًا نشطًا – حيث تعتبر تسوية من وقت طويل بشكل مذهل لأي روبوت ، خاصةً أي تطبيقات عملية واضحة على الفور. لكن أحد المبدعين الأصليين في سالتو ، جاستن ييم (الذي هو الآن أستاذ بجامعة إلينوي) ، وجد مكانًا قد يكون فيه سالتو قادرًا على فعل ما لا يمكن لأي روبوت آخر: أخذ العينات في الهواء في الهواء السخرية من السطح البارد في إنسيلادوس ، قمر زحل.
ما يجعل Enceladus مثيرة للاهتمام للغاية هو أنه مغطى بالكامل في ورقة سميكة 40 كيلومترًا من الجليد ، وتحت محيط عالمي بعمق 10 كيلومترات. وداخل هذا المحيط يمكن العثور عليه – لا نعرف ما. الغوص في هذا المحيط المدفون يمثل مشكلة قد تكون الروبوتات قادرة على حلها في مرحلة ماولكن على المدى القريب (ER) ، فإن القطب الجنوبي لـ Enceladus هو موطن لأكثر من مائة من Cryovolcanoes التي تنبعث من أعمدة بخار الماء وجميع أنواع الأشياء الأخرى مباشرة إلى الفضاء ، مما يوفر فرصة لأخذ عينات من أي روبوت يمكن أن يقترب بما يكفي من أجل رشفة.
“يمكننا تغطية مسافات كبيرة ، يمكننا التغلب على العقبات ، ولا نحتاج إلى جو ، ولا نلوث أي شيء”. – جوستين ييم ، جامعة إلينوي
نعم ، جنبا إلى جنب مع المحارب القديم السالتو الآخر إيثان شالر (الآن في JPL) ، تم منح تمويل من خلال برنامج المفاهيم المتقدمة المبتكرة في ناسا (NIAC) لتحويل SALTO إلى روبوت يمكنه أداء “الاستكشاف عبر البوليوم” ، أو في مسيرة خلفية متوترة بشكل معتدل فقط. ستكون Leap نسخة فضائية من Salto مع بعض التعديلات الرئيسية التي تسمح لها بالعمل في بيئة متجمدة ، عديمة الجاذبية ، منخفضة الجاذبية.
استكشاف التضاريس الصعبة في إنسيلادوس
بأفضل ما يمكن أن نجعله من الصور التي تم التقاطها خلال Cassini Flybys ، فإن سطح Enceladus غير ودي للهدوء التقليدي ، المغطى بالتلال والشقوق ، على الرغم من أنه لا يوجد لدينا الكثير من المعلومات حول الخصائص الدقيقة للتضاريس. لا يوجد أيضًا أي جو ، مما يعني أنه لا يمكنك الطيران باستخدام الديناميكا الهوائية ، وإذا كنت تستخدم Rockets للطيران بدلاً من ذلك ، فأنت تتعرض لخطر العادم الذي تلوث أي عينات تتناولها.
“هذا لا يتركنا مع مجموعة كبيرة من الخيارات للالتفاف ، ولكن يبدو أن الأمر قد يكون مناسبًا بشكل خاص هو القفز” ، يخبرنا ييم. “يمكننا تغطية مسافات كبيرة ، يمكننا التغلب على العقبات ، ولا نحتاج إلى جو ، ولا نلوث أي شيء”. ومع كون جاذبة Enceladus 1/80 فقط من الأرض ، فإن قفزة Salto العالية على الأرض ستمكنها من السفر مائة متر أو نحو ذلك على Enceladus ، مع أخذ عينات من خلال ارتفاع أعمدة Cryovolcano.
النسخة الحالية من السالتو يفعل تتطلب جوًا ، لأنه يستخدم زوجًا من المراوح كدفعات صغيرة للتحكم في Yaw و Roll. على قفزة ، سيتم استبدال هذه الدفاعات بزوج زاوية من عجلات التفاعل بدلاً من ذلك. للتعامل مع التضاريس ، من المحتمل أن يحتاج الروبوت أيضًا إلى قدم يمكن أن يتعامل مع القفز من الأسطح (والهبوط على) تتكون من جزيئات جليدية حبيبية.
تم تصميم Leap للقفز من خلال العديد من أعمدة Enceladus لجمع العينات ، واستخدام تضاريس القمر لتوجيه القفزات اللاحقة.في/جاستن ييم
في حين أن الرؤية تتمثل في القفز بشكل مستمر ، حيث ارتدت على السطح ومن خلال أعمدة في سلسلة من القفزات التي تسيطر عليها ، ستحصل عاجلاً أم آجلاً على هبوط سيء ، ويجب إعداد الروبوت لذلك. “أعتقد أن واحدة من أكبر التطورات التكنولوجية الجديدة ستكون حركية متعددة الوسائط” ، يوضح ييم. “على وجه التحديد ، نود أن يكون لدينا قدرة قوية على التعامل مع السقوط.” يمكن أن تساعد عجلات التفاعل في ذلك بطريقتين: فهي توفر بعض الحماية من خلال التصرف مثل قذيفة حول الروبوت ، ويمكنها أيضًا العمل كزوج عادي من العجلات ، مما يسمح للروبوت بالتجول على الأرض قليلاً. يقول ييم: “مع بعض المناورات التي نجربها الآن ، قد تكون عجلات رد الفعل قادرة أيضًا على مساعدة الروبوت على التراجع عن وضعه في وضع مستقيم حتى يتمكن من البدء في القفز مرة أخرى بعد أن تنتهي”.
إن مشروع NIAC مثل هذا يدور حول المرحلة المبكرة كما هو الحال بالنسبة لشيء مثل Leap ، ومهمة enceladus بعيدة جدًا كما تم قياسها تقريبًا كل مقياس-المساحة ، الوقت ، التمويل ، السياسة ، سمها ما شئت. على المدى الطويل ، فإن الفكرة مع قفزة هي أنها يمكن أن تكون إضافة إلى مفهوم المهمة تسمى enceladus orbilander. ستطلق هذه المركبة الفضائية بقيمة 2.5 مليار دولار أمريكي في وقت ما في الثلاثينيات من القرن الماضي ، وتنفق حوالي عشر سنوات في الوصول إلى زحل ودخول المدار حول إنسيلادوس. بعد 1.5 سنة في المدار ، كانت المركبة الفضائية تهبط على السطح ، وتنفق عامين إضافيين في البحث عن علم حيوي. يوضح ييم أن الجرجر نفسه سيكون ثابتًا ، “لذا فإن وجود حل التنقل الآلي هذا سيكون وسيلة رائعة للقيام باستكشاف موسع لـ Enceladus ، والحصول على تغطية لمسافات طويلة حقًا لجمع عينات المياه من أعمدة مختلفة من المناطق من السطح”.
تم تمويل قفزة من خلال دراسة مرحلة 1 من تسعة أشهر تبدأ في أبريل. بينما يقوم فريق JPL بالتحقيق في تفاعلات الجليد ويحاول معرفة كيفية منع الروبوت من التجمد حتى الموت ، فإن جامعة إلينوي ييم ستقوم بترقية السالتو بقدرة على الحصول على الذات. بصراحة ، من المثير أن نعتقد أنه بعد سنوات عديدة ، ربما يكون سالتو قد وجد أخيرًا تطبيقًا حيث يقدم الحل الأفضل الفعلي لحل هذه المشكلة الخاصة بالتنقل المنخفض للعلوم.
من مقالات موقعك
المقالات ذات الصلة حول الويب
