شبیه‌سازی شگفت‌انگیز: کلید جمع‌آوری غبار ماه

ربات‌های کنترل از راه دور برای جمع‌آوری گرد و غبار ماه

بر اساس تحقیقات جدید دانشمندان دانشگاه بریستول، ربات‌های کنترل از راه دور برای جمع‌آوری گرد و غبار ماه به مرحله‌ای نزدیک‌تر شده‌اند. این تیم موفق شد یک وظیفه جمع‌آوری نمونه را با کنترل یک شبیه‌سازی مجازی انجام دهد که سپس دستورات را به یک ربات فیزیکی ارسال کرد تا اقدامات شبیه‌سازی را تقلید کند. جالب اینجاست که آن‌ها تنها با نظارت بر شبیه‌سازی و بدون نیاز به استفاده از دوربین‌های فیزیکی این کار را انجام دادند. این بدان معناست که این ابزار می‌تواند به‌ویژه برای کنترل از راه دور با تأخیر در ماه مفید باشد.

در کنار افزایش تعداد مأموریت‌های فرود بر روی ماه در این دهه، چندین سازمان عمومی و خصوصی در حال تحقیق درباره بهترین روش‌ها برای استخراج منابع ارزشمندی مانند اکسیژن و آب از مواد موجود مانند ریگولیت ماه (گرد و غبار ماه) هستند. مدیریت از راه دور ریگولیت گام اساسی در این فعالیت‌ها خواهد بود، زیرا ابتدا باید از سطح ماه جمع‌آوری شود. علاوه بر این، کار با گرد و غبار ماه آسان نیست. این ماده چسبناک و ساینده است و باید در شرایط جاذبه کم با آن کار شود.

جو لوکا، نویسنده اصلی از مدرسه مهندسی ریاضیات و فناوری بریستول و آزمایشگاه رباتیک بریستول، توضیح داد: “یکی از گزینه‌ها می‌تواند این باشد که فضانوردان از این شبیه‌سازی برای آماده‌سازی مأموریت‌های اکتشاف ماه استفاده کنند. ما می‌توانیم شدت جاذبه را در این مدل تنظیم کنیم و بازخورد لمسی ارائه دهیم، بنابراین می‌توانیم به فضانوردان حس کنیم که گرد و غبار ماه در شرایط ماه چگونه احساس و رفتار می‌کند — که جاذبه آن یک ششم جاذبه زمین است.”

مدل‌سازی مجازی برای کنترل ربات‌های قمری

این شبیه‌سازی می‌تواند به ما کمک کند تا ربات‌های قمری را از راه دور و از زمین کنترل کنیم و از مشکل تأخیر سیگنال جلوگیری نماییم. استفاده از یک مدل مجازی از ریگولیت همچنین می‌تواند موانع ورود را برای افرادی که به دنبال توسعه ربات‌های قمری هستند کاهش دهد. به جای نیاز به سرمایه‌گذاری در شبیه‌سازهای گران‌قیمت (مانند گرد و غبار مصنوعی با خواص مشابه ریگولیت) یا دسترسی به تأسیسات خاص، توسعه‌دهندگان ربات‌های قمری می‌توانند از این شبیه‌سازی برای انجام آزمایش‌های اولیه بر روی سیستم‌های خود استفاده کنند.

اکنون، تیم تحقیقاتی بررسی خواهد کرد که چگونه افراد به این سیستم پاسخ می‌دهند زمانی که رباتی را با چند ثانیه تأخیر کنترل می‌کنند. سیستم‌هایی که دارای اپراتورهای انسانی هستند و از نظر فنی مؤثرند، ممکن است هنوز با موانع غیر فنی مواجه شوند، مانند اینکه آیا فرد به این سیستم اعتماد دارد که به درستی کار کند.

جو افزود: «مدل پیش‌بینی می‌کند که نتیجه یک وظیفه جمع‌آوری شبیه‌ساز ریگولیت با دقت کافی به گونه‌ای خواهد بود که 100% و 92.5% مواقع مؤثر و قابل اعتماد به حساب آید.» در دهه آینده، ما شاهد چندین مأموریت سرنشین‌دار و بدون سرنشین به ماه خواهیم بود، مانند برنامه آرتمیس ناسا و برنامه چانگ’e چین. «این شبیه‌سازی می‌تواند ابزاری ارزشمند برای حمایت از آماده‌سازی یا عملیات این مأموریت‌ها باشد.»

آزمایش‌ها در مرکز کاربردها و ارتباطات فضایی اروپا در هاروِل انجام شد. مقاله: «نشان دادن قابلیت اعتماد در کنترل از راه دور مدل باز برای جمع‌آوری شبیه‌ساز ریگولیت قمری» توسط جو لوکا، آلیز زِمنی، آنتونیا تزمنکی و رومن چارلز در کنفرانس IROS 2024 (کنفرانس بین‌المللی ربات‌های هوشمند و سیستم‌ها) ارائه شد.