Робот в стил BB-8 за изследване на пещери от лава на Луната

"Изберете работа, която обичате, и никога няма да ви се наложи да работите нито ден в живота си." Цитатът, апокрифно приписван на Конфуций, се появява в имейл подписа на Андреас Нюхтер, професор по роботика и телематика в Julius-Maximilians-Universität of Würzburg (JMU) в Германия.

Nuechter ръководи проект за изграждане на търкалящ се робот, който се надява да бъде използван за изследване на система от скрити пещери от лава на Луната. Нарича се сферичният робот, който прилича малко на BB-8 от новите филми на Star Wars ДЕДАЛ, акроним, който означава спускане и изследване в дълбока автономия на лунни подземни структури.

Nuechter обича работата си. Но изграждането на изцяло нов вид робот, който ще използва лазери за полуавтономно картографиране на досега неизследвана част от Луната, определено е трудна работа, каквото и да казва някой. Въпреки това, благодарение на изследователи от JMU, Jacobs University Bremen GmbH, Университета на Падуа и INAF-Астрономическата обсерватория на Падуа, може просто да е възможно.

Изследване на подземната пещерна система на Луната

„Европейската космическа агенция е силно заинтересована от изследването на тръбите от лава на Луната“, каза Нюхтер пред Digital Trends.

Преди малко повече от десетилетие, през 2009 г., японският космически кораб Кагуя забеляза нещо интересно по време на облитане на района на Мариус Хилс на Луната. Това, което първоначално изглеждаше като дълбок кратер, се оказа, че при по-внимателно разглеждане е дупка. Смята се, че тази кухина - която Nuechter оценява като яма с дълбочина над 100 фута - е тръба от лава, създадена от лава преди милиарди години, сега празна. На дъното на тази дупка, както гласи теорията, има система от тунели, образуващи мрежа от пещери под лунната повърхност. Подобни тръби от лава с диаметър приблизително 32 фута са открити на Земята на места, включително Ланзароте, Исландия и Хавай. „Хората определено могат да се изправят и да ходят там“, каза Нюхтер. „В общи линии изглежда като голяма пещера.“

Изследването на тази пещерна мрежа под капандурата на Marius Hills е това, за което DAEDALUS е създаден. „Тръбите от лава са особено интересни, тъй като всъщност биха могли да осигурят в далечното бъдеще подслон на хората от радиация и всички неприятни ефекти, които имате върху Луната“, обясни Нюхтер. „Ако планирате да живеете на Луната, би имало смисъл да използвате съществуващите геоложки структури, за да отидете под земята.“

Вместо да използвате a конвенционален роувър, планът за DAEDALUS е да използва 46-сантиметров прозрачен сферичен робот, в който научните инструменти, като сензорите и захранването, се съдържат в защитна сфера, направена от материал като плексиглас. Той ще се движи чрез търкаляне, с моторизирани компоненти вътре, които могат да изместват центъра на масата. Като алтернатива, или евентуално допълнително, изследователите изследват серия от „пръчки“, които биха могли стърчи от черупката на робота, за да го избута, както гребна лодка може да използва гребла, за да го изтласка от бряг. Те могат да се използват и като статив за закрепване на робота на едно място, когато е необходимо.

Идеята е, че роботът може да бъде спуснат заедно с Wi-Fi приемник в ямата с лава с помощта на лек кран, който също се разработва като част от проект на Европейската космическа агенция. След като стигне до дъното, ще използва камери и лидарни сензори да сканира заобикалящата го среда, за да създаде триизмерна карта. „Недостатъкът на камерите е, че имате нужда от външна светлина“, каза Нюхтер. „Или имате нужда от слънце, или имате нужда от електрическа крушка. Но лидарът е напълно независим от [това изискване].“

Контролиране на DAEDALUS

Nuechter каза, че не е сигурен колко обширна може да е мрежата от пещери. „Не знаем“, каза той. „Много сме любопитни. Всичко, което мога да кажа е, че планираме с тези лазерни скенери да можем да гледаме до [650 фута.] Това би бил обхватът на видимост на DAEDALUS. Също така планираме да можем да се движим, за да изследваме околната среда.“

Тръбите от лава на Земята могат да бъдат големи. Един в Исландия е широк 100 фута, висок 33 фута и се простира на почти 4500 фута, като само главният тунел е най-добрата част от дължината на 3000 фута. В нехудожествената книга на научния журналист Дейвид Уайтхаус Космос 2069, той пише, че тръбите от лунна лава биха могли да бъдат „достатъчно големи, за да поберат градове. Такива тръби могат да осигурят подслон за бъдеща лунна база.

DAEDALUS ще бъде частично автономен в работата си. Поради времето, необходимо на радиосигнала да пътува до Луната от Земята, идеята за пряко наблюдение е изключена. „Ако не можете да извършвате пряко наблюдение поради закъсненията и има нещо като забавяне, по-дълго от 300 милисекунди, тогава трябва да измислите нещо друго“, каза Нюхтер. Това „нещо друго“ ще бъде хибридна система за управление, чрез която човешкият оператор ще задава общи команди („отидете на х координати и вземете г снимки”), след което роботът може да предприеме определени автономни действия, за да разбере междинните стъпки.

Проектът DAEDALUS все още е в процес на работа, но предстои да бъде официално одобрен от Европейската космическа агенция. Вероятно той няма да бъде разгърнат още едно десетилетие. Въпреки това Нюхтер каза, че е уверен, че технологията ще бъде готова много по-рано от това.

„Вярваме, че това е осъществимо с днешните технологии, не е нужно да чакаме около 10-15 години“, отбеляза той. „Работя [в тази област от] около 20 години, правейки изследвания главно в роботиката и лазерното сканиране. През последните 20 години роботиката и лазерното сканиране напреднаха много до точката, в която типът мисия, която предлагаме, стана осъществима.

Препоръки на редакторите

• Най-новата дива идея за изследване на космоса? Роботи, направени от парчета лед
• НАСА моли обществеността за помощта за проектиране на робот за копаене на Луната
• Запознайте се с OffWorld, стартиращата компания, която иска да копае луната с рояк роботи
• Философски робот, построен от Русия, се насочва към Международната космическа станция
• НАСА иска вашата помощ при разработването на автономни роботи за изследване на други светове