Robot v štýle BB-8 na objavovanie lávových jaskýň na Mesiaci

"Vyberte si prácu, ktorú milujete, a už nikdy v živote nebudete musieť pracovať." Citát, apokryfne pripisovaný Konfuciovi, sa objavuje v e-mailovom podpise Andreas Nuechter, profesor robotiky a telematiky na Julius-Maximilians-Universität vo Würzburgu (JMU) v Nemecku.

Nuechter vedie projekt na vybudovanie valivého robota, o ktorom dúfa, že bude použitý na prieskum systému skrytých lávových jaskýň na Mesiaci. Sférický robot, ktorý vyzerá trochu ako BB-8 z nových filmov Star Wars, sa volá DAEDALUS, skratka, ktorá znamená Descent And Exploration in Deep Autonomy of Lunar Underground Structures.

Nuechter miluje svoju prácu. Ale postaviť úplne nový druh robota, ktorý bude využívať lasery na poloautonómne mapovanie doteraz nepreskúmanej časti Mesiaca, je určite ťažká práca, nech si ktokoľvek povie čokoľvek. Vďaka výskumníkom z JMU, Jacobs University Bremen GmbH, University of Padova a INAF-Astronomical Observatory of Padova by to však mohlo byť možné.

Skúmanie podzemného jaskynného systému Mesiaca

„Európska vesmírna agentúra má veľký záujem o skúmanie lávových trubíc na Mesiaci,“ povedal Nuechter pre Digital Trends.

Pred niečo vyše desiatimi rokmi, v roku 2009, japonská kozmická loď Kaguya zbadal niečo zaujímavé počas preletu nad mesiacom v oblasti Marius Hills. To, čo spočiatku vyzeralo ako hlboký kráter, sa pri bližšom skúmaní javilo ako diera. Táto dutina - ktorú Nuechter odhaduje, že je jama hlboká viac ako 100 stôp - je považovaná za lávovú trubicu, ktorú vytvorila láva pred miliardami rokov, teraz je prázdna. Na dne tejto diery sa podľa teórie nachádza systém tunelov tvoriacich jaskynnú sieť pod mesačným povrchom. Podobné lávové trubice s priemerom približne 32 stôp boli nájdené na Zemi na miestach vrátane Lanzarote, Islandu a Havaja. "Ľudia sa tam určite môžu postaviť a prejsť," povedal Nuechter. "V podstate to vyzerá ako veľká jaskyňa."

Skúmanie jaskynnej siete pod strešným oknom Marius Hills je to, na čo je DAEDALUS navrhnutý. "Lávové trubice sú obzvlášť zaujímavé, pretože by v ďalekej budúcnosti mohli skutočne poskytnúť ľuďom úkryt pred žiarením a všetkými nepríjemnými účinkami, ktoré máte na Mesiaci," vysvetlil Nuechter. "Ak plánujete žiť na Mesiaci, dávalo by zmysel použiť existujúce geologické štruktúry na prechod do podzemia."

Namiesto použitia a konvenčný rover, plánom pre DAEDALUS je použitie 46-centimetrového, priehľadného sférického robota, v ktorom bude vedecká prístroje, ako sú snímače a napájací zdroj, sú obsiahnuté v ochrannej guli vyrobenej z materiálu ako plexisklo. Pohyboval by sa rolovaním s motorizovanými komponentmi vo vnútri, ktoré sú schopné posunúť ťažisko. Alternatívne alebo možno dodatočne výskumníci skúmajú sériu „palíc“, ktoré by mohli vyčnievajú z plášťa robota, aby ho tlačili, podobne ako veslice môžu používať veslá, aby ho poháňali preč od brehu. V prípade potreby by sa dali použiť aj ako statív na ukotvenie robota na jednom mieste.

Myšlienkou je, že robot by mohol byť spustený spolu s prijímačom Wi-Fi do jamy s lávovými rúrami pomocou ľahkého žeriavu, ktorý sa tiež vyvíja v rámci projektu Európskej vesmírnej agentúry. Akonáhle je na dne, potom použije kamery a senzory lidar naskenovať svoje okolie s cieľom vytvoriť trojrozmernú mapu. „Nevýhodou kamier je, že potrebujete externé svetlo,“ povedal Nuechter. „Buď potrebuješ slnko, alebo žiarovku. Ale lidar je od [tejto požiadavky] úplne nezávislý.“

Ovládanie DAEDALUS

Nuechter povedal, že si nie je istý, aká rozsiahla by mohla byť jaskynná sieť. "Nevieme," povedal. "Sme veľmi zvedaví. Môžem povedať len to, že plánujeme s týmito laserovými skenermi pozerať sa až do [650 stôp.] To by bol rozsah viditeľnosti DAEDALUS. Plánujeme tiež, že sa budeme môcť presťahovať, aby sme preskúmali prostredie.“

Lávové trubice na Zemi môžu byť veľké. Jeden na Islande je 100 stôp široký, 33 stôp vysoký a rozprestiera sa takmer 4 500 stôp, pričom len hlavný tunel je najlepšou časťou s dĺžkou 3 000 stôp. V knihe faktu vedeckého novinára Davida Whitehousea Vesmír 2069, píše, že mesačné lávové trubice by mohli byť „dostatočne veľké na to, aby sa do nich zmestili mestá. Takéto trubice by mohli poskytnúť úkryt pre budúcu mesačnú základňu.“

DAEDALUS bude vo svojej prevádzke čiastočne autonómny. Vzhľadom na čas, ktorý potrebuje rádiový signál na cestu zo Zeme na Mesiac, pojem priameho dohľadu neprichádza do úvahy. "Ak nemôžete robiť priamy dohľad kvôli oneskoreniam a existuje niečo ako oneskorenie dlhšie ako 300 milisekúnd, musíte prísť s niečím iným," povedal Nuechter. To „niečo iné“ bude hybridný riadiaci systém, v ktorom bude ľudský operátor špecifikovať široké príkazy („choď na X súradnice a vziať r obrázky”) a potom môže robot vykonať určité autonómne akcie, aby zistil medzikroky.

Na projekte DAEDALUS sa stále pracuje, ale Európska vesmírna agentúra mu ešte udelila oficiálne povolenie. Je pravdepodobné, že nebude nasadená skôr ako desaťročie. Nuechter však povedal, že je presvedčený, že technológia bude pripravená na spustenie oveľa skôr.

"Veríme, že je to realizovateľné s dnešnými technológiami, nemusíme čakať niečo ako 10-15 rokov," poznamenal. „Pracujem [v tejto oblasti] asi 20 rokov, venujem sa výskumu najmä robotiky a laserového skenovania. Za posledných 20 rokov robotika a laserové skenovanie značne pokročili do bodu, keď sa typ misie, ktorý navrhujeme, stal realizovateľným."

Odporúčania redaktorov

• Najnovší divoký nápad na prieskum vesmíru? Roboty vyrobené z kusov ľadu
• NASA žiada verejnosť o pomoc pri návrhu robota na kopanie na Mesiaci
• Zoznámte sa s OffWorld, startupom, ktorý chce ťažiť na Mesiaci rojom robotov
• Filozofický robot vyrobený v Rusku smeruje k Medzinárodnej vesmírnej stanici
• NASA chce vašu pomoc s vývojom autonómnych robotov na objavovanie iných svetov