تکنولوژی

ربات‌های متصل می‌توانند لوله‌های گدازه ماه را به خانه‌های آینده فضانوردان تبدیل کنند

دانشمندان فضایی معتقدند که لوله‌های گدازه‌ای قدیمی ماه می‌توانند برای سکونت انسان در آینده ایده‌آل باشند. این لوله‌های گدازه‌ای تونل‌های وسیع و توخالی هستند که میلیاردها سال پیش زمانی که ماه فعال بوده است ایجاد شده‌اند. دسترسی به این غارهای زیرزمینی چالش‌برانگیز است و فضانوردان آینده به تیمی از ربات‌های کاوشگر نیاز خواهند داشت. تیمی از محققان به رهبری جاناتان بابل از مرکز نوآوری‌های رباتیک DFKI در آلمان، یک ایده نوآورانه ارائه داده‌اند. آن‌ها سیستم رباتیک چندتایی برای کاوش در لوله‌های گدازه‌ای ماه پیشنهاد داده‌اند. یکی از اجزای اصلی، سیستم مدیریت و اتصال کابل (TMDS) است که به ربات‌ها اجازه می‌دهد در طی یک نزول عمودی به یک لوله گدازه از طریق یک روزنه وارد شوند.

دانشمندان فضایی بر این باورند که لوله‌های گدازه‌ای قدیمی ماه می‌توانند برای اسکان انسان در آینده ایده‌آل باشند.

این لوله‌های گدازه‌ای تونل‌های وسیع و توخالی هستند که توسط گدازه‌ای که میلیاردها سال پیش در سطح ماه روان بود، شکل گرفته‌اند.

با این حال، دسترسی به این غارهای زیرزمینی آسان نیست و فضانوردان آینده به یک تیم از کاوشگران رباتیکی نیاز خواهند داشت.

اکنون، تیمی از پژوهشگران به رهبری جاناتان بابل از مرکز نوآوری رباتیک DFKI در برمن، آلمان، ایده‌ای نوآورانه ارائه داده‌اند.

آنها پیشنهاد توسعه یک سیستم رباتیک چندگانه برای کاوش لوله‌های گدازه‌ای ماه را داده‌اند.

یکی از اجزای کلیدی، سیستم مدیریت و داکینگ کابل (TMDS) است که به دو ربات امکان همکاری در هنگام نزول عمودی به یک لوله گدازه از طریق یک روزنه را می‌دهد.

آنها در مقاله‌ی مطالعاتی نوشتند: "همکاری چند رباتی ممکن است ما را به رسیدن و کاوش این فضاهای ناشناخته برساند، جایی که فرستادن فضانوردان بدون دانش قبلی یک ریسک غیر قابل اجتناب است."

آنها افزودند: "این کار توسعه و اجرای یک سیستم مدیریت و داکینگ کابل نوین (TMDS) را ارائه می‌دهد که برای پشتیبانی از رپِل عمودی یک ربات در یک روزنه به یک لوله گدازه‌ای ماه طراحی شده است."

جستجو در لوله‌های گدازه

ماه به تابش‌های سطحی 150 برابر بیشتر از زمین در معرض مستقیم است.

لوله‌های گدازه‌ای ماه حفاظت عالی از تابش‌های مضر خورشیدی و کهکشانی فراهم می‌کنند و همچنین از میکرو شهاب‌وارها نیز محافظت می‌کنند.

علاوه بر این، محیط زیرزمینی لوله‌های گدازه‌ای دمای پایدارتر نسبت به سطح خشن ماه که نوسانات دمایی شدید دارد، فراهم می‌کند.

به همین دلیل، لوله‌های گدازه‌ای مکان‌های ایده‌آلی برای ایجاد پایه‌های ماه احتمالی هستند.

نویسندگان پیشنهاد می‌کنند که بازشدگی‌های طبیعی یا "روزنه‌ها" باید به این تونل‌های زیرزمینی راه داشته باشند. جالب است بدانید که مطالعات قبلی بیش از 200 مورد از چنین گودال‌ها را بر روی ماه شناسایی کرده‌اند.

برخی از این روزنه‌ها در نزدیکی قطب شمال ماه کشف شدند، که نشان می‌دهد لوله‌های گدازه‌ای در این منطقه ممکن است حاوی ذخایری از یخ باشند.

کاوش این لوله‌های گدازه‌ای ماه یک تلاش چالش‌برانگیز اما امیدوارکننده است.

در اینجا نیاز به TMDS بسیار مهم می‌شود. این سیستم رویکردی همکاری بین دو ربات را فراهم می‌کند که بتوانند به طور ایمن و کارآمد به این محیط‌های زیرزمینی وارد شوند.

TMDS کنترل نزول را با هماهنگ‌کردن سرعت وینچ با سرعت چرخش چرخ‌های ربات آغاز می‌کند.

TMDS تضمین می‌کند که دو ربات از طریق یک کابل به یکدیگر متصل شده و در هنگام اجرای چنین عملیات‌ها با یکدیگر همکاری و ارتباط برقرار کنند.

پلتفرم TMDS می‌تواند ارتفاع خود را با استفاده از محرک‌های خطی تنظیم کند. این امکان پشتیبانی و حمل و نقل آسان را فراهم می‌آورد و آن را به گروه‌های موجود سیستم‌های رباتیک و الزامات مأموریتی مختلف تطبیق‌پذیر می‌سازد.

آزمایش میدانی که بر روی زمین انجام شد

محققان این سیستم را در مناظر ولکانی شدید جزیره لانزاروته در اقیانوس اطلس آزمایش کردند.

TMDS به طور موفقیت‌آمیز ربات‌ها را از طریق زمین سخت و به داخل یک لوله گدازه‌ای واقعی راهنمایی کرد.

در ژانویه و فوریه 2023، این رویکرد در طول یک مأموریت مشابه ماه به مدت سه هفته در لانزاروته، جزایر قناری به طور کامل آزمایش شد. در نتیجه، رپِل همکاری چند رباتی به داخل لوله گدازه‌ای در آزمایش‌های میدانی به طور موفقیت‌آمیز به نمایش درآمد.

با همکاری، دو ربات می‌توانند وظایف را به صورت کارآمدتری، مانند کاوش در مناطق بزرگتر و جمع‌آوری اطلاعات بیشتر، انجام دهند.

فناوری TMDS می‌تواند برای مأموریت‌های اکتشافی آینده، از جمله آن‌ها بر روی مریخ و دیگر اجرام آسمانی با لوله‌های گدازه‌ای احتمالی، تطبیق‌پذیر باشد.

محققان یافته‌های خود را در هفتاد و پنجمین کنفرانس بین‌المللی فضانوردی، (IAC-2024) در میلان ارائه دادند.

توسط
Interesting Engineering
منبع
Interesting Engineering
نمایش بیشتر

اخبار مرتبط

بازگشت به بالا