BB-8 stila robots lavas alu izpētei uz Mēness

"Izvēlieties darbu, kas jums patīk, un jums nekad dzīvē nebūs jāstrādā." Citāts, kas apokrifāli piedēvēts Konfūcijam, parādās e-pasta parakstā Andreass Nuehters, robotikas un telemātikas profesors Julius-Maximilians-Universität of Würzburg (JMU) Vācijā.

Nuechter vada projektu, lai izveidotu ripojošu robotu, ko viņš cer izmantot, lai izpētītu slēpto lavas alu sistēmu uz Mēness. Sfēriskais robots, kas izskatās mazliet kā BB-8 no jaunajām Zvaigžņu karu filmām, sauc DAEDALUS, akronīms, kas apzīmē Descent And Exploration in Deep Autonomy of Lunar Underground Structures.

Nuechter mīl savu darbu. Bet pilnīgi jauna veida robota izveide, kas izmantos lāzerus, lai daļēji autonomi kartētu līdz šim neizpētītu mēness daļu, noteikti ir smags darbs, lai ko kāds teiktu. Tomēr, pateicoties pētniekiem no JMU, Jacobs University Bremen GmbH, Padovas Universitātes un INAF-Astronomical Observatory of Padova, tas varētu būt iespējams.

Mēness pazemes alu sistēmas izpēte

"Eiropas Kosmosa aģentūra ir ļoti ieinteresēta lavas cauruļu izpētē uz Mēness," sacīja Nuehters Digital Trends.

Pirms nedaudz vairāk kā desmit gadiem, 2009. gadā, Japānas kosmosa kuģis Kaguja pamanīja kaut ko interesantu, pārlidojot uz Mēness Marius Hills reģionu. Tas, kas sākotnēji izskatījās pēc dziļa krātera, tuvāk apskatot, izrādījās caurums. Tiek uzskatīts, ka šis dobums, kurā, pēc Nīhtera aplēsēm, ir vairāk nekā 100 pēdu dziļa bedre, ir lavas caurule, ko lava radīja pirms miljardiem gadu un tagad ir tukša. Šī cauruma apakšā, saskaņā ar teoriju, ir tuneļu sistēma, kas veido alu tīklu zem Mēness virsmas. Līdzīgas lavas caurules, kuru diametrs ir aptuveni 32 pēdas, ir atrastas uz Zemes tādās vietās kā Lansarote, Islande un Havaju salas. "Cilvēki noteikti var tur piecelties un staigāt," sacīja Nuehters. "Tā būtībā izskatās kā liela ala."

DAEDALUS ir paredzēts, lai izpētītu šo alu tīklu zem Marius Hills jumta loga. "Lavas caurules ir īpaši interesantas, jo tās faktiski varētu sniegt cilvēkiem patvērumu tālā nākotnē no starojuma un visām nepatīkamajām sekām, kas jums ir uz Mēness," skaidroja Nuehters. "Ja plānojat dzīvot uz Mēness, būtu lietderīgi izmantot esošās ģeoloģiskās struktūras, lai dotos pazemē."

Tā vietā, lai izmantotu a parastais roveris, DAEDALUS plāns ir izmantot 46 centimetrus caurspīdīgu sfērisku robotu, kurā instrumenti, piemēram, sensori un barošanas avots, atrodas aizsargsfērā, kas izgatavota no tāda materiāla kā organiskais stikls. Tas kustētos ripojot, un iekšpusē būtu motorizētas sastāvdaļas, kas spēj pārvietot masas centru. Alternatīvi vai, iespējams, papildus, pētnieki pēta virkni "nūju", kas varētu izvirzīties no robota čaulas, lai to pastumtu, kā airu laiva var izmantot airus, lai to padzītu prom no krastā. Tos var izmantot arī kā statīvu, lai vajadzības gadījumā noenkurotu robotu vienā vietā.

Ideja ir tāda, ka robotu kopā ar Wi-Fi uztvērēju varētu nolaist lavas caurules bedrē, izmantojot vieglu celtni, kas arī tiek izstrādāts Eiropas Kosmosa aģentūras projekta ietvaros. Kad tas ir apakšā, tas pēc tam izmantotu kameras un lidara sensori skenēt apkārtni, lai izveidotu trīsdimensiju karti. "Kameru trūkums ir tāds, ka jums ir nepieciešams ārējs apgaismojums," sacīja Nuehters. "Vai nu jums ir vajadzīga saule, vai jums ir vajadzīga spuldze. Bet lidars ir pilnīgi neatkarīgs no [šīs prasības].

DAEDALUS kontrole

Nuehters sacīja, ka nav pārliecināts, cik plašs varētu būt alu tīkls. "Mēs nezinām," viņš teica. “Mēs esam ļoti ziņkārīgi. Es varu tikai teikt, ka mēs plānojam ar šiem lāzerskeneriem skatīties līdz [650 pēdām.] Tas būtu DAEDALUS redzamības diapazons. Mēs arī plānojam, ka varēsim pārvietoties, lai izpētītu vidi.

Lavas caurules uz Zemes var būt lielas. Viens Islandē ir 100 pēdas plats, 33 pēdas augsts un stiepjas gandrīz 4500 pēdas, un galvenais tunelis vien ir 3000 pēdu garākā daļa. Zinātnes žurnālista Deivida Vaithausa zinātniskajā grāmatā Kosmoss 2069, viņš raksta, ka Mēness lavas caurules varētu būt “pietiekami lielas, lai tajās varētu izvietot pilsētas. Šādas caurules varētu nodrošināt patvērumu nākotnes Mēness bāzei.

DAEDALUS savā darbībā būs daļēji autonoms. Sakarā ar laiku, kas nepieciešams, lai radiosignāls no Zemes nonāktu uz Mēnesi, tiešās uzraudzības jēdziens nav apšaubāms. "Ja jūs nevarat veikt tiešu uzraudzību aizkavēšanās dēļ un ir kaut kas līdzīgs kavējumam, kas pārsniedz 300 milisekundes, jums ir jāizdomā kaut kas cits," sacīja Nuehters. Šī “kaut kas cits” būs hibrīda vadības sistēma, kurā cilvēks-operators norādīs plašas komandas (“go to x koordinē un ņem y attēli”), un tad robots var veikt noteiktas autonomas darbības, lai izdomātu starpposmus.

DAEDALUS projekts joprojām tiek izstrādāts, taču Eiropas Kosmosa aģentūra tam vēl nav oficiāli apstiprinājusi. Visticamāk, ka tas netiks izvietots vēl desmit gadus. Tomēr Nuechter teica, ka ir pārliecināts, ka tehnoloģija būs gatava lietošanai daudz ātrāk.

"Mēs uzskatām, ka tas ir realizējams ar mūsdienu tehnoloģijām, mums nav jāgaida 10-15 gadi," viņš atzīmēja. “Es [strādāju šajā jomā] apmēram 20 gadus, galvenokārt veicu pētījumus par robotiku un lāzerskenēšanu. Šo pēdējo 20 gadu laikā robotika un lāzerskenēšana ir ļoti progresējusi līdz tādam līmenim, ka mūsu piedāvātā misija ir kļuvusi iespējama.

Redaktoru ieteikumi

• Jaunākā savvaļas ideja par kosmosa izpēti? No ledus gabaliņiem izgatavoti roboti
• NASA lūdz sabiedrības palīdzību, lai izstrādātu robotu rakšanai uz Mēness
• Iepazīstieties ar OffWorld — jaunuzņēmumu, kas vēlas iegūt Mēnesi ar robotu baru
• Filozofisks Krievijā būvēts robots dodas uz Starptautisko kosmosa staciju
• NASA vēlas jūsu palīdzību, izstrādājot autonomus robotus, lai izpētītu citas pasaules