Avaruustutkimuksessa robotit tekevät suurimman osan työstä. Tämä trendi jatkuu, kun lähetämme tehtäviä maailmojen pinnoille yhä pidemmälle aurinkokuntaan. Mutta jotta robotit olisivat tehokkaita haastavissa ympäristöissä, joita meidän on tutkittava - kuten Saturnuksen kuu-Titanissa -, tarvitsemme tehokkaampia robotteja.
Uusi NASA: n kehittämä robotti voisi olla seuraava askel robottien etsinnässä.
Saturnuksen kuu Titan on minkä tahansa planeettatutkijan luettelossa potentiaalisista tutkimuskohteista. Mutta minkä tahansa tehtävän Titanille on jouduttava selviytymään ympäristöstä, joka on erilainen kuin minkään muun: kylmien lämpötilojen, kylmäventtiilien, luolien ja nestemäisten hiilivetyjen järvien ja merien sekä sateen. Tässä ympäristössä MSL Curiosity -tyylinen rover kamppailee.
NASA, joka on aina tulevaisuuteen suuntautuva virasto, työskentelee jotain, joka voisi vastata Titanin haasteisiin: muodonmuutosrobotti, joka koostuu useista pienemmistä roboteista, jotka voivat koota itse.
Käytännöllisyyden vuoksi he kutsuvat sitä Shapeshifteriksi.
Shapeshifter ei ole yksi robotti, vaan useita. He kutsuvat heitä "kobotiksi", ja yksittäiset kobotit voivat lentää, rullata maassa ja uida veden alla. Tämä tekee Shapeshifteristä sopivan tutkimaan Titania, ainoaa aurinkokunnan maailmaa, jonka pinnalla on nestettä.
Robotiteknologi Ali Agha on JPL: n päätutkija Shapeshifterille. Lehdistötiedotteessaan hän sanoi: ”Meillä on hyvin rajallista tietoa <Titanin pinnan koostumuksesta.> Kallioinen maasto, metaanijärvet, kryovolkaanit - meillä on potentiaalisesti kaikki nämä, mutta emme tiedä varmasti. Joten pohdimme, kuinka luoda järjestelmä, joka on monipuolinen ja kykenevä kuljettamaan erityyppisiä maastoja, mutta myös tarpeeksi kompakti käynnistämään raketilla. "
Shapeshifterin takana olevaan ryhmään kuuluu tutkijoita Stanfordin ja Cornellin yliopistoista. Kun he kehittivät pienemmistä roboteista valmistetun itse koottuun robottiin liittyvän konseptin, he nimittivät heidät "kobotiksi". Kun yksittäiset kobotit yhdistyvät yhdeksi, prototyyppi rullaa pitkin pintaa kuin eräänlainen valtava hamsteripyörä. Kun operaatio vaatii sitä, yksittäiset kobotit voivat erota kokonaisuudesta ja lentää tai uida tavoitteisiinsa. Ainakin niin se kuvitellaan varhaisessa 3D-tulostetussa prototyypissä, jota testataan JPL: ssä.
Tällä hetkellä testattava Shapeshifter-versio on puoliautonominen, mutta jos idea toteutuu, sen on koottava itse itsenäisesti, odottamatta yksittäisiä ohjeita Maapallolta. AI: n ja robotiikan edistyessä se on todennäköisesti aivan nurkan takana.
Shapeshifter-ohjelmaa kehitetään NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) -ohjelman puitteissa. NIAC tarjoaa vaiheittaista rahoitusta edistyneille, visionääreille konsepteille, joiden tarkoituksena on ottaa futuristisia ideoita ja vaalia niitä kohti käytännöllisyyttä. NIAC on Titan-sukellusveneen, Triton Hopperin ja muiden projektien takana.
Vaikka Shapeshifter on tällä hetkellä vain 3D-tulostettu käsitteellinen kone, se on selkeä osoitus suunnasta, johon robotti etsintä suuntautuu. Tässä lähestymistavassa on monipuolisuus, joka sopii hyvin Titanin kaltaisten etäisten paikkojen tutkimiseen. Tämän monirobotin monipuolisuuden ohella on mahdollista eräänlaista sisäänrakennettua redundanssia: jos yksi kobotti on toimintahäiriöinen tai jostain syystä toimimaton, se ei välttämättä vaaranna koko operaation.
Shapeshifter ei olisi yksin Titanilla. Se olisi osa laajempaa missiosuunnitelmaa, joka sisältää äitilavan. Emäalus olisi pinnalla ja voisi toimia energianlähteenä Shapeshifterille. Koska Titanin ilmapiiri on niin tiheä ja utuinen, ja se on niin kaukana auringosta, operaatio Titaniin saa todennäköisesti radioisotooppisen lämpögeneraattorin (RTG). Pienet kobotit olisivat todennäköisesti akkukäyttöisiä ja lataisivat itsensä RTG jatkoi äitiyttä.
Mutta pienemmät mukulakiskot tukevat myös äitiystä. Koska Titanin ilmapiiri on niin tiheä, lento on helpompaa kuin täällä maan päällä. Päätutkija Ali Agha sanoo, että mummot pystyisivät työskentelemään yhdessä nostamaan äitiyttä ja kuljettaa sen uusiin paikkoihin. Se vain edistäisi Shapeshifterin monipuolisuutta.
"Usein on niin, että jotkut vaikeimmista paikoista ovat tieteellisesti mielenkiintoisimpia, koska ehkä he ovat nuorimpia tai he sijaitsevat alueella, jota kiertoradalla ei ollut karakterisoitu hyvin", sanoi JPL: n johtaja Jason Hofgartner. tiedemies Shapeshifterille. "Shapeshifterin huomattava monipuolisuus mahdollistaa pääsyn kaikkiin näihin tieteellisesti vakuuttaviin paikkoihin."
Agha laskee, että 10 kobottia voisi helposti nostaa Huygenin kokoisen (noin 9 jalkaa tai 3 metriä leveän) laskeuttajan ja kuljettaa sen varovasti eri paikkoihin.
NASA on jo ilmoittanut matkallaan Titaniin Dragonfly-roottorillaan. Dragonfly ei voi uida, mutta se voi lentää eri paikkoihin ja tehdä ilmassa olevia mittauksia sekä suorittaa pintatoimenpiteitä. Tällainen monipuolisuus on ihanteellinen Titanin tutkimiseen, ja Shapeshifter on entistä monipuolisempi.
On liian aikaista sanoa, onko Shapeshifter tai jotain sen kaltaista seuraava suunniteltu tehtävä Titaniin. Mutta ei ole yllättävää, jos jonain päivänä Shapeshifteristä laskeutunut robotti kulkee Titanin ympäri lentämällä, liikkuen ja uimalla.
Lisää:
- Lehdistötiedote: NASA suunnittelee kuvansiirtobotteja Saturnin kuukausille
- Space Magazine: NASA palaa takaisin Saturnuksen Moon Titaniin, tällä kertaa ydinakkuilla toimivalla nelikopterilla
- NASA: n innovatiiviset edistyneet konseptit (NIAC)
