علماء يستعينون بروبوتات ذكية لاستكشاف القمر والمريخ

قد تتمكن المركبات الفضائية التي يتم التحكم فيها عن بعد قريبًا من العمل على القمر، حيث يتحكم البشر على الأرض في أدوات المركبات الجوالة افتراضيًا، مما يسمح ببراعة أكبر عند أخذ العينات أو الحفر أو التجميع.

اختبر باحثون من مختبر الروبوتات بجامعة بريستول في إنجلترا نظام التشغيل الجديد عن بعد في المركز الأوروبي لتطبيقات الفضاء والاتصالات التابع لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA) في هارويل، أوكسفوردشاير. من خلال التحكم في محاكاة افتراضية للمركبة الجوالة، تمكنوا من التعامل مع ذراع آلية لحفر عينة من… التربة القمرية المزيفة (تسمى المحاكاة). تلغي هذه العملية الحاجة إلى تغذية الكاميرات، والتي يمكن أن تتأخر بسبب التأخير الزمني البالغ 1.3 ثانية بين الأرض والقمر. في المستقبل، يمكن نقل الإشارات بين المشغلين عن بعد والمهمات الروبوتية إلى القمر عبر الأقمار الصناعية التابعة لمشروع ضوء القمر المخطط له. منحته وكالة الفضاء الأوروبية.

وقال جو لوكا من بريستول في بيان: “قد تساعدنا هذه المحاكاة في تشغيل الروبوتات القمرية عن بعد من الأرض، وتجنب مشكلة تأخير الإشارة”.

وتتضمن المحاكاة الافتراضية أيضًا تفاعلات “لمسية”، أي بمعنى آخر، تمنح المستخدم حاسة اللمس، وتحاكي الخصائص اللمسية للتربة القمرية تحت جاذبية القمر المنخفضة.

وهذا يمنح المشغلين عن بعد إحساسًا أكبر بمدى القوة التي يتعين عليهم استخدامها للحفر في التربة القمرية. حتى الآن، تم تضمين التفاعلات اللمسية فقط في الإصدارات الافتراضية للمهام الأساسية، مثل ضغط التربة القمرية على الأرض، ولكن ليس للمهام الأكثر تعقيدًا.

وقال لوكا: “يمكننا تعديل مدى قوة الجاذبية في هذا النموذج، وتوفير ردود فعل لمسية، حتى نتمكن من إعطاء رواد الفضاء فكرة عن كيفية شعور غبار القمر وتصرفاته في الظروف القمرية التي تمثل سدس قوة الجاذبية الأرضية”.

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

وقال لوكا: “قد 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. وقد أظهرت الدراسات السابقة أن هناك حاجزًا نفسيًا يحول دون الثقة فيما إذا كان النظام الافتراضي الذي يستخدمه المستخدم يعمل كما ينبغي في الواقع.

قام فريق لوكا بقياس كفاءة وموثوقية نظامهم الافتراضي، ووجد أنه عند دمجه مع عمليات محاكاة الثرى، كان النظام فعالًا وجديرًا بالثقة بنسبة 100% بنسبة 92.5% من الوقت.