BB-8 stiilis robot Kuul laavakoobaste uurimiseks

"Valige töö, mida armastate ja te ei pea oma elus enam päevagi tööd tegema." Konfutsiusele apokrüüfiliselt omistatud tsitaat ilmub e-kirja allkirjas Andreas Nuechter, robootika ja telemaatika professor Julius-Maximilians-Universität of Würzburgis (JMU) Saksamaal.

Nuechter juhib projekti veereva roboti ehitamiseks, mida ta loodab kasutada Kuul peidetud laavakoobaste süsteemi uurimiseks. Sfäärilist robotit, mis näeb veidi välja nagu BB-8 uutest Star Warsi filmidest, nimetatakse DAEDALUSakronüüm, mis tähistab Descent And Exploration in Deep Autonomy of Lunar Underground Structures.

Nuechter armastab oma tööd. Kuid täiesti uut tüüpi roboti ehitamine, mis kasutab lasereid, et poolautonoomselt kaardistada Kuu seni uurimata osa, on kindlasti raske töö, mida keegi ka ei ütleks. Tänu JMU, Padova ülikooli Jacobs University Bremen GmbH ja Padova INAF-astronoomilise observatooriumi teadlastele võib see siiski olla võimalik.

Kuu maa-aluse koopasüsteemi uurimine

"Euroopa Kosmoseagentuur on väga huvitatud Kuu laavatorude uurimisest," ütles Nuechter väljaandele Digital Trends.

Veidi üle kümne aasta tagasi, aastal 2009, Jaapani kosmoseaparaat Kaguya märkas midagi huvitavat Kuu Marius Hillsi piirkonna ülelennul. See, mis esialgu nägi välja nagu sügav kraater, tundus lähemal vaatlusel olevat auk. See õõnsus – mis Nuechteri hinnangul on üle 100 jala sügavune süvend – arvatakse olevat laavatoru, mille laava lõi miljardeid aastaid tagasi ja mis on nüüd tühi. Teooria kohaselt on selle augu põhjas tunnelite süsteem, mis moodustab Kuu pinna all koopavõrgu. Sarnaseid laavatorusid, mille läbimõõt on umbes 32 jalga, on Maalt leitud sellistes kohtades nagu Lanzarote, Island ja Hawaii. "Inimesed saavad seal kindlasti püsti tõusta ja kõndida," ütles Nuechter. "See näeb põhimõtteliselt välja nagu suur koobas."

DAEDALUS on loodud selle Marius Hillsi katuseakna all oleva koopavõrgustiku uurimiseks. "Laavatorud on eriti huvitavad, kuna need võivad tegelikult pakkuda inimestele kauges tulevikus varju kiirguse ja kõigi vastikute mõjude eest, mis teil Kuul on," selgitas Nuechter. "Kui kavatsete Kuul elada, oleks otstarbekas kasutada maa alla minemiseks olemasolevaid geoloogilisi struktuure."

Selle asemel, et kasutada a tavaline kulgur, on DAEDALUSe plaan kasutada 46-sentimeetrist läbipaistvat sfäärilist robotit, milles instrumendid, nagu andurid ja toiteallikas, asuvad kaitsesfääris, mis on valmistatud sarnasest materjalist pleksiklaasist. See liiguks veeredes, sees oleks mootoriga komponendid, mis suudavad massikeskpunkti nihutada. Alternatiivina või võimalusel lisaks uurivad teadlased mitmeid "pulki", mis võiksid ulatuvad roboti kestast välja, et seda lükata, nii nagu sõudepaat võib kasutada aerusid, et seda robotist eemale lükata. kaldal. Neid saab kasutada ka statiivina, et vajadusel robot ühes kohas ankurdada.

Idee seisneb selles, et roboti saaks koos WiFi-vastuvõtjaga langetada laavatoru auku kergkraana abil, mida samuti arendatakse Euroopa Kosmoseagentuuri projekti raames. Olles põhjas, kasutaks see siis kaameraid ja lidari andurid selle ümbruse skannimiseks, et luua kolmemõõtmeline kaart. "Kaamerate puuduseks on see, et vajate välist valgust, " ütles Nuechter. "Kas teil on vaja päikest või lambipirni. Kuid lidar on [sellest nõudest] täiesti sõltumatu.

DAEDALUSe juhtimine

Nuechter ütles, et ta pole kindel, kui ulatuslik koopavõrk võib olla. "Me ei tea," ütles ta. "Oleme väga uudishimulikud. Võin vaid öelda, et plaanime nende laserskannerite abil vaadata kuni [650 jalga]. See oleks DAEDALUSe nähtavusulatus. Samuti plaanime keskkonda uudistama kolida.

Laavatorud Maal võivad olla suured. Üks Islandil on 100 jalga lai, 33 jalga kõrge ja ulatub peaaegu 4500 jalga, kusjuures ainuüksi peatunnel on 3000 jala pikkusest parim osa. Teadusajakirjanik David Whitehouse'i mitteilukirjanduslikus raamatus Kosmos 2069, kirjutab ta, et Kuu laavatorud võivad olla „piisavalt suured linnade majutamiseks. Sellised torud võiksid pakkuda peavarju tulevasele kuubaasile.

DAEDALUS on oma tegevuses osaliselt autonoomne. Kuna raadiosignaali Maalt Kuule jõudmiseks kulub aega, ei tule otsese järelevalve mõiste kõne allagi. "Kui te ei saa viivituste tõttu otsest järelevalvet teha ja viivitus on pikem kui 300 millisekundit, siis peate välja mõtlema midagi muud," ütles Nuechter. See "midagi muud" on hübriidjuhtimissüsteem, mille puhul inimoperaator määrab laiad käsud ("go to x koordinaadid ja võtta y pildid”) ja seejärel saab robot teha teatud autonoomseid toiminguid, et vahesammud välja selgitada.

Projekt DAEDALUS on veel pooleli, kuid Euroopa Kosmoseagentuur peab sellele veel ametlikku luba andma. Tõenäoliselt ei võeta seda kasutusele järgmise kümnendi jooksul. Kuid Nuechter ütles, et on kindel, et tehnoloogia on kasutusvalmis palju varem.

"Usume, et see on tänapäevaste tehnoloogiate abil teostatav, me ei pea ootama 10-15 aastat," märkis ta. "Olen [selles valdkonnas töötanud] umbes 20 aastat, uurides peamiselt robootikat ja laserskaneerimist. Viimase 20 aasta jooksul on robootika ja laserskaneerimine palju arenenud nii kaugele, et meie pakutud missioonitüüp on muutunud teostatavaks.

Toimetajate soovitused

• Viimane metsik idee kosmoseuuringuteks? Jäätükkidest valmistatud robotid
• NASA palub avalikkuse abi Kuul kaevamiseks mõeldud roboti kujundamiseks
• Tutvuge idufirmaga OffWorld, kes soovib kuud robotite parvega kaevandada
• Filisoofiline Venemaal ehitatud robot suundub rahvusvahelisse kosmosejaama
• NASA soovib teie abi autonoomsete robotite väljatöötamisel, et uurida teisi maailmu