روبوت على طراز BB-8 لاستكشاف كهوف الحمم البركانية على القمر

"اختر وظيفة تحبها، ولن تضطر إلى العمل يومًا واحدًا في حياتك." يظهر الاقتباس، المنسوب بشكل ملفق إلى كونفوشيوس، في توقيع البريد الإلكتروني لـ أندرياس نوشتر، أستاذ الروبوتات وتكنولوجيا المعلومات في جامعة يوليوس ماكسيميليان في فورتسبورغ (JMU) في ألمانيا.

يقود نوشتر مشروعًا لبناء روبوت متدحرج، ويأمل أن يتم استخدامه لاستكشاف نظام من كهوف الحمم البركانية المخفية على القمر. تم تسمية الروبوت الكروي، الذي يشبه إلى حد ما BB-8 من أفلام حرب النجوم الجديدة ديدالوس، وهو اختصار يرمز إلى "النزول والاستكشاف في الحكم الذاتي العميق للهياكل القمرية تحت الأرض".

Nuechter يحب وظيفته. لكن بناء نوع جديد تمامًا من الروبوتات الذي يستخدم أشعة الليزر لرسم خريطة شبه مستقلة لجزء غير مستكشف حتى الآن من القمر هو بالتأكيد عمل شاق، بغض النظر عما يقوله أي شخص. ومع ذلك، بفضل الباحثين من JMU، وجامعة جاكوبس بريمن GmbH، وجامعة بادوفا، والمرصد الفلكي INAF في بادوفا، قد يكون ذلك ممكنًا.

استكشاف نظام الكهف الموجود تحت سطح القمر

وقال نوشتر لموقع Digital Trends: "إن وكالة الفضاء الأوروبية مهتمة للغاية باستكشاف أنابيب الحمم البركانية على القمر".

منذ ما يزيد قليلاً عن عقد من الزمن، في عام 2009، أطلقت المركبة الفضائية اليابانية كاجويا رصدت شيئًا مثيرًا للاهتمام أثناء التحليق فوق منطقة ماريوس هيلز على سطح القمر. ما بدا في البداية وكأنه حفرة عميقة، ظهر، عند الفحص الدقيق، أنه حفرة. ويُعتقد أن هذا التجويف - الذي يقدر نوشتر أنه حفرة يزيد عمقها عن 100 قدم - هو أنبوب من الحمم البركانية، تكونت بواسطة الحمم البركانية منذ مليارات السنين، وهو الآن فارغ. في أسفل هذه الحفرة، كما تقول النظرية، يوجد نظام من الأنفاق يشكل شبكة كهف تحت سطح القمر. تم العثور على أنابيب الحمم البركانية المماثلة، التي يبلغ قطرها حوالي 32 قدمًا، على الأرض في أماكن بما في ذلك لانزاروت، وأيسلندا، وهاواي. قال نوشتر: “يمكن للناس بالتأكيد الوقوف والسير هناك”. "يبدو في الأساس مثل كهف كبير."

إن استكشاف شبكة الكهوف الموجودة أسفل كوة ماريوس هيلز هو ما صممت DAEDALUS للقيام به. وأوضح نوشتر: "إن أنابيب الحمم البركانية مثيرة للاهتمام بشكل خاص لأنها يمكن أن توفر في المستقبل البعيد مأوى للبشر من الإشعاع وجميع التأثيرات السيئة التي تحدث على القمر". "إذا كنت تخطط للعيش على القمر، فمن المنطقي استخدام الهياكل الجيولوجية الموجودة للذهاب تحت الأرض".

بدلاً من استخدام أ روفر التقليدية، خطة DAEDALUS هي استخدام روبوت كروي شفاف يبلغ طوله 46 سم حيث يتم فيه البحث العلمي الأدوات، مثل أجهزة الاستشعار وإمدادات الطاقة، موجودة في مجال وقائي مصنوع من مادة مثل زجاج شبكي. سوف يتحرك عن طريق التدحرج، مع وجود مكونات آلية بداخله قادرة على تغيير مركز الكتلة. وبدلاً من ذلك، أو ربما بالإضافة إلى ذلك، يقوم الباحثون باستكشاف سلسلة من "العصي" التي يمكن أن تفعل ذلك يبرز من هيكل الروبوت لدفعه، بالطريقة التي قد يستخدم بها قارب التجديف المجاذيف لدفعه بعيدًا عن شاطئ. ويمكن أيضًا استخدامها كحامل ثلاثي الأرجل لتثبيت الروبوت في مكان واحد عند الحاجة.

والفكرة هي أنه يمكن إنزال الروبوت، جنبًا إلى جنب مع جهاز استقبال Wi-Fi، في حفرة أنبوب الحمم البركانية عن طريق رافعة خفيفة الوزن يتم تطويرها أيضًا كجزء من مشروع وكالة الفضاء الأوروبية. بمجرد الوصول إلى الأسفل، سيتم بعد ذلك استخدام الكاميرات و أجهزة استشعار ليدار لمسح محيطه من أجل إنشاء خريطة ثلاثية الأبعاد. وقال نوشتر: "عيب الكاميرات هو أنك تحتاج إلى ضوء خارجي". "إما أن تحتاج إلى الشمس، أو تحتاج إلى مصباح كهربائي. لكن الليدار مستقل تمامًا عن [هذا المطلب]".

السيطرة على ديدالوس

وقال نوشتر إنه غير متأكد من مدى اتساع شبكة الكهوف. وقال: "لا نعرف". "نحن فضوليون للغاية. كل ما يمكنني قوله هو أننا نخطط باستخدام ماسحات الليزر هذه لنكون قادرين على النظر إلى مسافة تصل إلى [650 قدمًا.] وهذا سيكون نطاق رؤية ديدالوس. ونخطط أيضًا لأن نكون قادرين على التحرك لاستكشاف البيئة.

يمكن أن تكون أنابيب الحمم البركانية على الأرض كبيرة. يبلغ عرض أحدها في أيسلندا 100 قدم، وارتفاعه 33 قدمًا، ويمتد لمسافة 4500 قدم تقريبًا، ويعد النفق الرئيسي وحده أفضل جزء من النفق الذي يبلغ طوله 3000 قدم. في كتاب غير خيالي للصحفي العلمي ديفيد وايتهاوس الفضاء 2069يكتب أن أنابيب الحمم القمرية يمكن أن تكون "كبيرة بما يكفي لإيواء المدن. مثل هذه الأنابيب يمكن أن توفر المأوى لقاعدة القمر في المستقبل.

سوف تكون DAEDALUS مستقلة جزئيًا في عملها. نظرًا للوقت الذي تستغرقه إشارة الراديو للانتقال إلى القمر من الأرض، فإن فكرة الإشراف المباشر غير واردة. وقال نوشتر: "إذا لم تتمكن من الإشراف المباشر بسبب التأخير، وكان هناك تأخير أطول من 300 مللي ثانية، فأنت بحاجة إلى التوصل إلى شيء آخر". سيكون هذا "الشيء الآخر" عبارة عن نظام تحكم هجين حيث يحدد المشغل البشري أوامر عامة ("اذهب إلى س الإحداثيات واتخاذ ذ الصور")، وبعد ذلك يمكن للروبوت اتخاذ بعض الإجراءات المستقلة لمعرفة الخطوات الوسيطة.

لا يزال مشروع ديدالوس قيد التنفيذ، ولم يحصل بعد على الضوء الأخضر الرسمي من وكالة الفضاء الأوروبية. ومن المحتمل ألا يتم نشرها لمدة عقد آخر. ومع ذلك، قال نوشتر إنه واثق من أن التكنولوجيا ستكون جاهزة للانطلاق في وقت أقرب من ذلك بكثير.

وأشار: "نعتقد أن هذا أمر قابل للتحقيق مع تقنيات اليوم، ولا يتعين علينا الانتظار لمدة تتراوح بين 10 و15 عامًا". "لقد كنت أعمل في هذا المجال منذ حوالي 20 عامًا، وأجري أبحاثًا في مجال الروبوتات والمسح الضوئي بالليزر بشكل أساسي. في السنوات العشرين الماضية، تطورت الروبوتات والمسح الضوئي بالليزر كثيرًا إلى درجة أن نوع المهمة التي نقترحها أصبح ممكنًا.

توصيات المحررين

• أحدث فكرة برية لاستكشاف الفضاء؟ روبوتات مصنوعة من كتل الجليد
• ناسا تطلب مساعدة الجمهور لتصميم روبوت للحفر على القمر
• تعرف على OffWorld، الشركة الناشئة التي تريد تعدين القمر باستخدام سرب من الروبوتات
• الروبوت الفلسفي روسي الصنع يتجه إلى محطة الفضاء الدولية
• ناسا تريد مساعدتك في تطوير الروبوتات المستقلة لاستكشاف عوالم أخرى