الروبوتات التي يتم التحكم بها عن بعد قد تساعد البشرية في استكشاف القمر والمريخ

قد تتمكن المركبات الفضائية التي يتم التحكم بها عن بعد من العمل على القمر قريبًا، حيث يتحكم البشر على الأرض بأدوات المركبات افتراضيًا، مما يسمح بمزيد من البراعة عند أخذ العينات أو الحفر أو التجميع.

وقد اختبر باحثون من مختبر الروبوتات بجامعة بريستول في إنجلترا نظامهم الجديد للعمليات عن بعد في المركز الأوروبي لتطبيقات الفضاء والاتصالات التابع لوكالة الفضاء الأوروبية في هارويل بأوكسفوردشاير. ومن خلال التحكم في محاكاة افتراضية لمركبة فضائية، تمكنوا من التلاعب بذراع آلية لحفر عينة من تربة القمر الاصطناعية (تسمى المحاكاة). وتلغي هذه العملية الحاجة إلى بث الكاميرات، التي قد تتأخر بسبب التأخير الزمني الذي يبلغ 1.3 ثانية بين الأرض والقمر. ويمكن في المستقبل نقل الإشارات بين المشغلين عن بعد والبعثات الروبوتية على القمر بواسطة الأقمار الصناعية التابعة لمشروع مونلايت الذي تخطط له وكالة الفضاء الأوروبية.

وقال جو لوكا من بريستول في بيان: "هذه المحاكاة يمكن أن تساعدنا في تشغيل الروبوتات القمرية عن بعد من الأرض، وتجنب مشكلة تأخير الإشارة".

وتتضمن المحاكاة الافتراضية أيضًا تفاعلات "لمسية". بعبارة أخرى، تمنح المستخدم إحساسًا باللمس، محاكية الخصائص اللمسية للتربة القمرية في ظل الجاذبية المنخفضة للقمر. وهذا يمنح المشغلين عن بعد إحساسًا أكبر بمقدار القوة التي يتعين عليهم استخدامها للحفر في التربة القمرية، أو لرفع عينة في مغرفة. وحتى الآن، لم يتم تضمين التفاعلات اللمسية إلا في الإصدارات الافتراضية للمهام الأساسية، مثل الضغط على التربة القمرية في الأرض أو سحب مغرفة من خلالها، ولكن لم يتم تضمينها بعد للمهام الأكثر تعقيدًا.

روبوتات القمر قد تبني جدرانًا حجرية لحماية القواعد القمرية من عوادم الصواريخ

وقال لوكا: "يمكننا تعديل مدى قوة الجاذبية في هذا النموذج، وتوفير ردود فعل لمسية، حتى نتمكن من إعطاء رواد الفضاء إحساسًا بكيفية شعور غبار القمر وسلوكه في الظروف القمرية – التي تبلغ سدس قوة الجاذبية للأرض".

يمكن أيضًا استخدام النظام لتدريب رواد الفضاء الذين قد يذهبون إلى القمر يومًا ما من خلال منحهم محاكاة واقعية لما يمكن أن يتوقعوه.

وقال لوكا: "يمكن أن يكون أحد الخيارات هو أن يستخدم رواد الفضاء هذه المحاكاة للتحضير لمهام استكشاف القمر القادمة".

ولكن قبل أن يحدث ذلك، يقول لوكا إن هناك مشكلات تتعلق بالثقة يجب التغلب عليها. فقد أظهرت دراسات سابقة أن هناك حاجزًا نفسيًا يحول دون الثقة فيما إذا كان النظام الافتراضي الذي يستخدمه المستخدم يعمل كما ينبغي في الواقع.

لقد قام فريق لوكا بقياس كفاءة وموثوقية نظامهم الافتراضي، ووجدوا أنه عند جمع محاكاة الريجوليث، كان النظام فعالاً بنسبة 100% وجديرًا بالثقة بنسبة 92.5% من الوقت. كان سكب المحاكاة من المجرفة أقل موثوقية بعض الشيء، لكنهم وجدوا أنه من خلال تقييد اتجاه المجرفة أثناء حمل المحاكاة، يمكن القيام بذلك بدقة أكبر.

ورغم أن هذه التقنية صممت مع وضع القمر في الاعتبار، فمن الممكن من حيث المبدأ استخدام نفس تقنيات التحكم عن بعد في البعثات إلى المريخ. وقد يكون هذا مفيداً بشكل خاص في المهمة الصعبة المتمثلة في استعادة أنابيب العينات من مركبة فضائية وتحميلها على مركبة أخرى تنطلق من المريخ وتحمل العينات إلى الأرض.

مع خروج الميزانية والجدول الزمني لمشروع ناسا الحالي لجمع العينات من المريخ عن السيطرة، طلبت وكالة الفضاء من الصناعة المساعدة في تطوير حل. فازت Rocket Lab مؤخرًا بعقد لإجراء دراسة مفصلة حول حل محتمل لاسترجاع عينات مركبة Perseverance، على الرغم من أنه قد يكون من السابق لأوانه أن تلعب عملية التحكم عن بعد دورًا. ومع ذلك، قد تستفيد مهام أخرى لجمع العينات واستكشاف القمر والمريخ والأجرام الصخرية الأخرى مثل الكويكبات من عملية التحكم عن بعد في المستقبل.

وقال لوكا "في العقد القادم سنرى العديد من البعثات المأهولة وغير المأهولة إلى القمر، مثل برنامج أرتميس التابع لوكالة ناسا وبرنامج تشانج إي الصيني. ويمكن أن تكون هذه المحاكاة أداة قيمة لدعم التحضير أو التشغيل لهذه البعثات".

تابعونا على أخبار جوجل