نيو دلهي: اقترح علماء من معهد سكولكوفو للعلوم والتكنولوجيا (Skoltech) في روسيا مفهومًا معياريًا لمركبة استكشاف المريخ التي تسخر قوة الروبوتات التعاونية.
في مقال نشر في المجلة اكتا للملاحة الفضائية، وصف العلماء نظامًا جديدًا يتكون من أربعة روبوتات ذات عجلتين يمكنها العمل بشكل مستقل أو الجمع بين الأبراج المختلفة. وفقًا للدراسة ، يمكن للسرب الروبوتي المعياري أن يحل محل مركبات المريخ الحالية ويوسع إمكانيات استكشاف المريخ.
كيف يكون نظام الروبوت الجديد مفيد؟
سيسمح نهج السرب الآلي بمهام استكشاف أطول ستجمع المزيد من المعلومات حول تاريخ الكوكب وأي آثار للمياه السطحية أو الحياة الماضية.
تركز المقالة على كيف يمكن للحلول الروبوتية المعيارية التعاونية لاستكشاف المريخ أن تحسن عوامل مثل عمر المهمة وسرعة الاستكشاف ، وتقليل تكلفة المهمة. وفقًا للدراسة ، تمت معالجة زيادة التنقل من خلال إطلاق Ingenuity ، أول روبوت يطير إلى المريخ. لقد جلبت فرصًا جديدة لاستكشاف المناطق التي كان يتعذر الوصول إليها سابقًا.
هبطت باثفايندر التابعة لناسا ، وهي أول مركبة فضائية ناجحة على المريخ ، على الكوكب الأحمر في عام 1997. ومنذ ذلك الحين ، استخدم الباحثون نفس التصميم الأساسي للمركبة الجوالة: مركبة استكشاف مستقلة ذات ست عجلات تحمل مجموعة من العلماء على متنها.
الآن ، يقترح العلماء أن مهمة إلى المريخ يمكن أن تنجز المزيد في نفس الفترة الزمنية إذا كانت تتكون من عدة روبوتات مختلفة التجهيز تؤدي مهامًا منفصلة في وقت واحد في مواقع مختلفة وتتجمع أحيانًا للقيام بمهام أكثر صعوبة.
مفهوم سرب لمركبات استكشاف المريخ
على مدار العشرين عامًا الماضية ، تغيرت سرعة الاستكشاف وعمر المهمة بشكل ضئيل ، بينما زادت التكلفة الإجمالية للمهمة بشكل مطرد ، وفقًا للباحثين.
يمكن زيادة هذه المعلمات ، المعرفة على أنها أرقام الاستحقاق (FoM) ، باستخدام مفهوم سرب الروبوت ذي العجلتين.
كيف سيحسن تصميم السرب الآلي من معايير المهمة؟
مقارنة بالمهمة الأخيرة التي تم إطلاقها بنجاح ، يزيد تصميم السرب الآلي من عمر المهمة بنسبة 83٪ ، ويزيد سرعة الاستكشاف بنسبة 130٪ ، ويقلل إجمالي تكلفة المهمة بنسبة 31٪ ، وفقًا للدراسة.
في بيان صادر عن Skoltech ، قال ألكسندر بتروفسكي ، المؤلف الأول للدراسة ، إنها كانت في الأساس “قضية تحسين”. يهدف هذا النهج إلى تعظيم وقت الاستكشاف والمسافة المقطوعة دون زيادة تكلفة المهمة.
وقال إن الباحثين وجدوا أن استخدام عربة جوالة ذات ست عجلات قد يكون دون المستوى الأمثل. أربع آلات ذات عجلتين هي أفضل طريقة للذهاب ، وفقًا لحساباتهم.
أوضح بتروفسكي أن كل روبوت سيحمل أدوات بحث فريدة مع وجود الحمولة الحرجة فقط في الوحدات الأربع.
حتى إذا فشلت ثلاثة من الروبوتات ، فلا يزال بإمكان البقية القيام بقدر جيد من العمل ونقل نتائجهم إلى الأرض ، مما يؤدي إلى تعظيم النتائج النهائية للمهمة بحلول الوقت الذي تنتهي فيه.
تتطلب العمليات مثل الاستيلاء على الأشياء على الكوكب أقصى قدر من الاستقرار. عند القيام بهذه الأنشطة ، يمكن أن يجتمع زوجان من المركبات الجوالة ذات العجلتين معًا في مركبة ذات أربع عجلات لتكون في الجانب الآمن وتجنب السقوط ، وفقًا للدراسة.
وقال بتروفسكي إن انخفاض الاستقرار هو الجانب السلبي الرئيسي. ومع ذلك ، قال إن تقنية الروبوت ذات العجلتين قد قطعت شوطًا طويلاً في جعل الإعدادات الأخرى أكثر استقرارًا مما كانت عليه من قبل.
هل يمكن للروبوتات الاستفادة من مهمات أخرى؟
وقال بتروفسكي كذلك إن تقنيات الذكاء الاصطناعي التي تشرف على سرب الروبوتات المتنقلة ستفتح الأبواب لمستوى تكنولوجي جديد لاستكشاف الكواكب. وهو يعتقد أن تقنية روبوت السرب لاستكشاف المريخ يمكن أن تفيد أيضًا البعثات القمرية وحتى المشاريع على الأرض.
على سبيل المثال ، يمكن نشر روبوتات مماثلة ذات عجلتين لمراقبة نمو النباتات الزراعية واكتشاف الآفات أو الأمراض التي تغزو الحقول.
قال بتروفسكي إنه في يوليو 2021 ، أجرى الباحثون اختبارات ميدانية باستخدام روبوتات صغيرة بعجلتين على المحاصيل في كراسنودار ، روسيا. وأضاف أنه بصرف النظر عن ذلك ، يمكن للنهج المعياري أن يفيد أيضًا الروبوتات المطورة لعمليات البحث والإنقاذ.
