Robot v stilu BB-8 za raziskovanje jam lave na Luni

"Izberite delo, ki ga imate radi, in nikoli v življenju vam ne bo treba delati." Citat, ki je apokrifno pripisan Konfuciju, se pojavi v elektronskem podpisu Andreas Nuechter, profesor robotike in telematike na Julius-Maximilians-Universität v Würzburgu (JMU) v Nemčiji.

Nuechter vodi projekt izdelave kotalečega se robota, za katerega upa, da ga bodo uporabili za raziskovanje sistema skritih jam lave na Luni. Imenuje se sferični robot, ki nekoliko spominja na BB-8 iz novih filmov Vojna zvezd DEDAL, akronim, ki pomeni Spust in raziskovanje globoke avtonomije lunarnih podzemnih struktur.

Nuechter obožuje svoje delo. Toda izdelava povsem nove vrste robota, ki bo uporabljal laserje za polavtonomno preslikavo doslej neraziskanega dela lune, je vsekakor težko delo, karkoli že kdo reče. Vendar pa je zahvaljujoč raziskovalcem iz JMU, Jacobs University Bremen GmbH, Univerze v Padovi in ​​INAF-astronomskega observatorija v Padovi to morda le mogoče.

Raziskovanje luninega podzemnega jamskega sistema

"Evropska vesoljska agencija je zelo zainteresirana za raziskovanje cevi lave na Luni," je Nuechter povedal za Digital Trends.

Pred dobrim desetletjem, leta 2009, je japonsko vesoljsko plovilo Kaguya opazil nekaj zanimivega med preletom lunine regije Marius Hills. Kar je bilo sprva videti kot globok krater, se je ob natančnejšem pregledu izkazalo za luknjo. Ta votlina - ki jo Nuechter ocenjuje, da je jama, globoka več kot 100 čevljev - naj bi bila cev lave, ki jo je pred milijardami let ustvarila lava in je zdaj prazna. Teorija pravi, da je na dnu te luknje sistem rovov, ki tvorijo mrežo jam pod lunino površino. Podobne lavne cevi s premerom približno 32 čevljev so bile najdene na Zemlji v krajih, vključno z Lanzarotejem, Islandijo in Havaji. "Ljudje zagotovo lahko vstanejo in hodijo tam, " je dejal Nuechter. "V bistvu je videti kot velika jama."

Raziskovanje tega jamskega omrežja pod strešnim oknom Marius Hills je tisto, za kar je DAEDALUS zasnovan. "Cevi lave so še posebej zanimive, saj bi lahko v daljni prihodnosti ljudem dejansko nudile zavetje pred sevanjem in vsemi neprijetnimi učinki, ki jih imate na Luni," je pojasnil Nuechter. "Če nameravate živeti na Luni, bi bilo smiselno uporabiti obstoječe geološke strukture, da bi šli pod zemljo."

Namesto uporabe a običajni rover, načrt za DAEDALUS je uporaba 46-centimetrskega, prozornega sferičnega robota, v katerem bodo znanstveni instrumenti, kot so senzorji in napajalnik, so v zaščitni krogli iz materiala, kot je pleksi steklo. Premikal bi se s kotaljenjem, z motoriziranimi komponentami v notranjosti, ki lahko premikajo središče mase. Alternativno ali morda dodatno raziskovalci raziskujejo vrsto "palic", ki bi lahko štrlijo iz robotove lupine, da ga potisnejo, tako kot bi čoln na vesla uporabil vesla, da bi ga pognal stran od obala. Lahko bi jih uporabili tudi kot stojalo za zasidranje robota na enem mestu, ko je to potrebno.

Ideja je, da bi lahko robota skupaj s sprejemnikom Wi-Fi spustili v jamo lava cevi s pomočjo lahkega žerjava, ki ga prav tako razvijajo v okviru projekta Evropske vesoljske agencije. Ko je na dnu, bi nato uporabil kamere in lidar senzorji skenirati svojo okolico in ustvariti tridimenzionalni zemljevid. "Pomanjkljivost kamer je, da potrebujete zunanjo luč," je dejal Nuechter. »Ali potrebuješ sonce ali pa potrebuješ žarnico. Toda lidar je popolnoma neodvisen od [te zahteve].«

Nadzor nad DAEDALUSOM

Nuechter je dejal, da ni prepričan, kako obsežna bi lahko bila mreža jam. "Ne vemo," je rekel. »Zelo smo radovedni. Vse, kar lahko rečem, je, da načrtujemo, da bomo s temi laserskimi skenerji lahko gledali do [650 čevljev.] To bi bil obseg vidljivosti DAEDALUSA. Načrtujemo tudi, da se bomo lahko preselili, da bi raziskali okolje.«

Cevi lave na Zemlji so lahko precejšnje. Eden na Islandiji je širok 100 čevljev, visok 33 čevljev in se razteza skoraj 4500 čevljev, pri čemer je glavni predor najboljši del dolžine 3000 čevljev. V neleposlovni knjigi znanstvenega novinarja Davida Whitehousea Vesolje 2069, piše, da bi lahko bile cevi lunarne lave »dovolj velike za mesta. Takšne cevi bi lahko zagotovile zatočišče za prihodnjo bazo na luni.

DAEDALUS bo v svojem delovanju delno avtonomen. Zaradi časa, ki je potreben, da radijski signal z Zemlje potuje do Lune, pojem neposrednega nadzora ne pride v poštev. "Če zaradi zamud ne morete izvajati neposrednega nadzora in je zamuda daljša od 300 milisekund, potem se morate domisliti nečesa drugega," je dejal Nuechter. To »nekaj drugega« bo hibridni nadzorni sistem, pri katerem bo človeški operater podajal široke ukaze (»pojdi na x koordinira in sprejme l slike«), nato pa lahko robot izvede določena avtonomna dejanja, da ugotovi vmesne korake.

Projekt DAEDALUS je še vedno v teku, Evropska vesoljska agencija pa mu mora dati uradno zeleno luč. Verjetno ga ne bodo uporabili še desetletje. Vendar je Nuechter dejal, da je prepričan, da bo tehnologija pripravljena za uporabo veliko prej.

"Verjamemo, da je to izvedljivo z današnjo tehnologijo, ni nam treba čakati približno 10-15 let," je opozoril. »Na tem področju [delam že] približno 20 let, v glavnem pa raziskujem robotiko in lasersko skeniranje. V teh zadnjih 20 letih sta robotika in lasersko skeniranje močno napredovala do točke, ko je vrsta misije, ki jo predlagamo, postala izvedljiva.«

Priporočila urednikov

• Najnovejša divja ideja za raziskovanje vesolja? Roboti narejeni iz kosov ledu
• NASA prosi javnost za pomoč pri oblikovanju robota za kopanje na Luni
• Spoznajte OffWorld, startup, ki želi rudariti luno z rojem robotov
• Filozofijski robot, izdelan v Rusiji, je namenjen na Mednarodno vesoljsko postajo
• NASA želi vašo pomoč pri razvoju avtonomnih robotov za raziskovanje drugih svetov