Робот у стилі BB-8 для дослідження лавових печер на Місяці

«Вибери роботу до душі, і тобі не доведеться працювати жодного дня у своєму житті». Цитата, яку апокрифично приписують Конфуцію, з’являється в електронному підписі Андреас Нюхтер, професор робототехніки та телематики в Вюрцбурзькому університеті Юліуса Максиміліана (JMU) у Німеччині.

Нюхтер очолює проект зі створення рухомого робота, який, як він сподівається, буде використаний для дослідження системи прихованих лавових печер на Місяці. Називається сферичний робот, який трохи нагадує BB-8 з нових фільмів «Зоряні війни». ДЕДАЛ, акронім, що розшифровується як Descent And Exploration in Deep Autonomy of Lunar Underground Structures.

Нюхтер любить свою роботу. Але створення абсолютно нового типу робота, який використовуватиме лазери для напівавтономного картографування досі недослідженої частини Місяця, безперечно, є важкою роботою, що б хтось не казав. Однак завдяки дослідникам з JMU, Jacobs University Bremen GmbH, Університету Падуї та астрономічної обсерваторії INAF у Падуї це можливо.

Дослідження системи підземних печер Місяця

«Європейське космічне агентство дуже зацікавлене в дослідженні лавових труб на Місяці», — сказав Нюхтер Digital Trends.

Трохи більше десяти років тому, в 2009 році, японський космічний корабель Кагуя помітив щось цікаве під час обльоту району пагорбів Маріуса на Місяці. Те, що спочатку виглядало як глибокий кратер, при найближчому розгляді виявилося дірою. Ця порожнина, яку Нюхтер оцінює як яму глибиною понад 100 футів, вважається лавовою трубою, утвореною лавою мільярди років тому, зараз порожньою. Відповідно до теорії, на дні цієї діри є система тунелів, які утворюють мережу печер під поверхнею Місяця. Подібні лавові труби, діаметром приблизно 32 фути, були знайдені на Землі в таких місцях, як Лансароте, Ісландія та Гаваї. «Люди точно можуть встати і ходити там», — сказав Нюхтер. «Це схоже на велику печеру».

Дослідження печерної мережі під світловим вікном Маріус-Хіллз — це те, для чого призначений DAEDALUS. «Лавові труби особливо цікаві, оскільки в далекому майбутньому вони могли б захистити людей від радіації та всіх неприємних наслідків, які ви маєте на Місяці», — пояснив Нюхтер. «Якщо ви плануєте жити на Місяці, було б доцільно використовувати існуючі геологічні структури, щоб піти під землю».

Замість використання a звичайний марсохідпланом для DAEDALUS є використання 46-сантиметрового прозорого сферичного робота, в якому наукові інструменти, такі як датчики та джерело живлення, містяться в захисній сфері, виготовленій з матеріалу, подібного до оргскло. Він рухатиметься шляхом кочення з моторизованими компонентами всередині, здатними зміщувати центр мас. В якості альтернативи або, можливо, додатково, дослідники досліджують серію «паличок», які можуть виступати з оболонки робота, щоб штовхнути його, як гребний човен може використовувати весла, щоб відштовхнути його від берег. Їх також можна використовувати як штатив, щоб закріпити робота в одному місці, коли це необхідно.

Ідея полягає в тому, що робота разом із приймачем Wi-Fi можна опустити в яму з лавовою трубою за допомогою легкого крана, який також розробляється в рамках проекту Європейського космічного агентства. Опинившись у нижній частині, він використовуватиме камери та лідарні датчики щоб сканувати його оточення, щоб створити тривимірну карту. «Недоліком камер є те, що вам потрібне зовнішнє освітлення», — сказав Нюхтер. «Або вам потрібно сонце, або вам потрібна лампочка. Але лідар повністю не залежить від [цієї вимоги]».

Керування DAEDALUS

Нюхтер сказав, що він не впевнений, наскільки великою може бути мережа печер. "Ми не знаємо", - сказав він. «Нам дуже цікаво. Все, що я можу сказати, це те, що ми плануємо за допомогою цих лазерних сканерів мати можливість дивитися на [650 футів]. Це буде діапазон видимості DAEDALUS. Ми також плануємо мати можливість переїхати, щоб досліджувати навколишнє середовище».

Лавові труби на Землі можуть бути значними. Один в Ісландії має 100 футів завширшки, 33 фути заввишки та простягається майже на 4500 футів, причому лише головний тунель є найкращою частиною 3000 футів завдовжки. У документальній книзі наукового журналіста Девіда Вайтхауса Космос 2069, він пише, що місячні лавові труби можуть бути «достатньо великими, щоб розмістити міста. Такі труби можуть стати притулком для майбутньої місячної бази».

DAEDALUS буде частково автономним у своїй роботі. Через час, який потрібен для того, щоб радіосигнал з Землі долетів до Місяця, поняття прямого спостереження не може бути й мови. «Якщо ви не можете здійснювати прямий нагляд через затримки, і є щось на кшталт затримки, яка перевищує 300 мілісекунд, тоді вам потрібно придумати щось інше», — сказав Нюхтер. Це «щось ще» буде гібридною системою керування, за допомогою якої оператор-людина вказуватиме широкі команди («перейти до x координати і візьм р картинки»), а потім робот може виконувати певні автономні дії, щоб визначити проміжні кроки.

Проект DAEDALUS все ще триває, але Європейське космічне агентство ще не дало офіційного дозволу. Цілком ймовірно, що він не буде розгорнутий ще десять років. Однак Нюхтер сказав, що він упевнений, що технологія буде готова до використання набагато раніше.

«Ми вважаємо, що це можливо з сучасними технологіями, нам не потрібно чекати близько 10-15 років», — зазначив він. «Я [працюю в цій галузі] приблизно 20 років, займаючись переважно робототехнікою та лазерним скануванням. За останні 20 років робототехніка та лазерне сканування значно просунулися до точки, коли тип місії, який ми пропонуємо, став здійсненним».

Рекомендації редакції

• Остання дика ідея дослідження космосу? Роботи, зроблені з шматочків льоду
• NASA просить громадськість допомогти розробити робота для копання на Місяці
• Зустрічайте OffWorld, стартап, який хоче видобути Місяць за допомогою зграї роботів
• Філософський робот російського виробництва прямує до Міжнародної космічної станції
• NASA хоче вашої допомоги в розробці автономних роботів для дослідження інших світів