달의 용암 동굴 탐험을 위한 BB-8 스타일 로봇

“좋아하는 직업을 선택하면 평생 하루도 일하지 않아도 됩니다.” 공자의 이름으로 추정되는 이 인용문은 의 이메일 서명에 나타납니다. 안드레아스 누히터, 독일 뷔르츠부르크 Julius-Maximilians-Universität(JMU)의 로봇공학 및 텔레매틱스 교수입니다.

Nuechter는 달에 숨겨진 용암 동굴 시스템을 탐험하는 데 사용될 롤링 로봇을 만드는 프로젝트를 주도하고 있습니다. 새로운 스타워즈 영화에 나오는 BB-8과 약간 닮은 구형 로봇은 다이달루스, 달 지하 구조물의 심층 자율성 하강 및 탐사(Descent And Exploration in Deep Autonomy of Lunar Underground Structures)를 나타내는 약어입니다.

Nuechter는 자신의 일을 좋아합니다. 그러나 레이저를 사용하여 지금까지 탐험되지 않은 달의 일부를 반자동으로 매핑하는 완전히 새로운 종류의 로봇을 만드는 것은 누가 뭐라고 말하든 가장 확실히 어려운 작업입니다. 그러나 JMU, Jacobs University Bremen GmbH, University of Padova 및 INAF-Astronomical Observatory of Padova의 연구원 덕분에 이것이 가능할 수도 있습니다.

달의 지하 동굴 시스템 탐험

Nuechter는 Digital Trends에 “유럽 우주국은 달의 용암 동굴 탐험에 큰 관심을 갖고 있습니다.”라고 말했습니다.

10여년 전인 2009년에 일본 우주선이 가구야 달의 마리우스 언덕 지역을 비행하는 동안 흥미로운 것을 발견했습니다. 처음에는 깊은 분화구처럼 보였던 것이 자세히 살펴보면 구멍인 것으로 나타났습니다. Nuechter가 추정하는 이 구멍은 깊이가 100피트가 넘는 구덩이이며 수십억 년 전에 용암에 의해 생성된 용암 동굴로 여겨지며 현재는 비어 있습니다. 이론에 따르면 이 구멍의 바닥에는 달 표면 아래에 동굴 네트워크를 형성하는 터널 시스템이 있습니다. 직경이 약 32피트인 비슷한 용암동굴이 란사로테, 아이슬란드, 하와이 등 지구상의 여러 곳에서 발견되었습니다. Nuechter는 “사람들은 확실히 일어서서 그곳으로 걸어갈 수 있습니다.”라고 말했습니다. “기본적으로는 큰 동굴처럼 생겼어요.”

Marius Hills 채광창 아래의 동굴 네트워크를 탐험하는 것이 DAEDALUS의 목적입니다. “용암 동굴은 먼 미래에 방사선과 달에 미치는 모든 불쾌한 영향으로부터 인간에게 실제로 피난처를 제공할 수 있기 때문에 특히 흥미롭습니다.”라고 Nuechter는 설명했습니다. "달에서 살 계획이라면 기존 지질 구조를 이용해 지하로 가는 것이 합리적일 것입니다."

을 사용하는 것보다 재래식 로버DAEDALUS의 계획은 46cm 크기의 투명한 구형 로봇을 사용하는 것입니다. 센서 및 전원 공급 장치와 같은 장비는 다음과 같은 재질로 만들어진 보호구에 들어 있습니다. 플렉시글라스. 그것은 질량 중심을 이동할 수 있는 내부의 전동 구성 요소와 함께 롤링 방식으로 움직입니다. 대안으로 또는 추가적으로 연구원들은 다음과 같은 일련의 "막대기"를 탐색하고 있습니다. 노 젓는 보트가 노를 사용하여 로봇을 밀어내는 것과 마찬가지로 로봇의 껍질에서 튀어나와 로봇을 밀어냅니다. 지주. 필요할 때 로봇을 한 곳에 고정하기 위해 삼각대처럼 사용할 수도 있습니다.

아이디어는 유럽 우주국 프로젝트의 일환으로 개발 중인 경량 크레인을 통해 Wi-Fi 수신기와 함께 로봇을 용암 동굴 구덩이로 낮출 수 있다는 것입니다. 하단에 도달하면 카메라를 사용하고 라이더 센서 3차원 지도를 만들기 위해 주변을 스캔합니다. “카메라의 단점은 외부 조명이 필요하다는 것입니다.”라고 Nuechter는 말했습니다. “태양이 필요하거나 전구가 필요합니다. 그러나 LiDAR는 [해당 요구 사항]과 완전히 독립적입니다.”

DAEDALUS 제어

Nuechter는 동굴 네트워크가 얼마나 광범위한지 확신할 수 없다고 말했습니다. “우리는 모른다”고 그는 말했다. “우리는 매우 궁금합니다. 내가 말할 수 있는 것은 우리가 이 레이저 스캐너를 사용하여 최대 [650피트]까지 볼 수 있도록 계획한다는 것입니다. 이것이 DAEDALUS의 가시 범위가 될 것입니다. 우리는 또한 환경을 탐험하기 위해 이동할 수 있도록 계획하고 있습니다.”

지구상의 용암동굴은 규모가 클 수 있습니다. 아이슬란드에 있는 터널은 폭이 100피트, 높이가 33피트이고 길이가 거의 4,500피트에 달하며, 주 터널만 해도 길이가 3,000피트 중 가장 좋습니다. 과학 저널리스트 David Whitehouse의 논픽션 책에서 스페이스 2069, 그는 달의 용암 동굴이 "도시를 수용할 만큼 충분히 클 수 있다"고 썼습니다. 그러한 튜브는 미래의 달 기지를 위한 피난처를 제공할 수 있습니다.”

DAEDALUS는 부분적으로 자율적으로 운영됩니다. 무선 신호가 지구에서 달까지 이동하는 데 걸리는 시간으로 인해 직접적인 감독이라는 개념은 의문의 여지가 없습니다. Nuechter는 “지연으로 인해 직접적인 감독을 할 수 없고 300밀리초 이상의 지연이 발생한다면 다른 방법을 찾아야 합니다.”라고 말했습니다. 그 "다른 것"은 인간 조작자가 광범위한 명령을 지정하는 하이브리드 제어 시스템이 될 것입니다("go to 엑스 조율하고 가져가다 와이 그림”) 그러면 로봇은 중간 단계를 파악하기 위해 특정한 자율적 조치를 취할 수 있습니다.

DAEDALUS 프로젝트는 아직 진행 중이지만 유럽 우주국(European Space Agency)의 공식적인 승인을 받지 못했습니다. 향후 10년 동안 배포되지 않을 가능성이 높습니다. 그러나 Nuechter는 이 기술이 그보다 훨씬 빨리 사용될 준비가 될 것이라고 확신한다고 말했습니다.

"우리는 이것이 오늘날의 기술로 실현 가능하다고 믿습니다. 10~15년 정도 기다릴 필요가 없습니다."라고 그는 말했습니다. “저는 약 20년 동안 [이 분야에서] 일해 왔으며 주로 로봇 공학과 레이저 스캐닝에 대한 연구를 해왔습니다. 지난 20년 동안 로봇 공학과 레이저 스캐닝은 우리가 제안하는 임무 유형이 실현 가능해질 정도로 많이 발전했습니다."

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