ربات‌های جمع‌آوری غبار ماه: شبیه‌سازی انقلابی برای فتح گنجینه‌های قمری!

روبات‌هایی برای جمع‌آوری غبار ماه، حالا نزدیک‌تر از همیشه

محققان دانشگاه بریستول یه تحقیق تازه انجام دادن که نوید پیشرفت‌های قابل توجهی در زمینه استفاده از ربات‌ها برای جمع‌آوری غبار ماه رو می‌ده. این تیم، تونستن یه وظیفه جمع‌آوری نمونه رو با کنترل یه شبیه‌سازی مجازی به انجام برسونن. بعد از اون، دستورالعمل‌هایی که تو شبیه‌سازی ایجاد شده بود، به یه ربات فیزیکی منتقل شد تا حرکات شبیه‌سازی رو دوباره اجرا کنه. نکته‌ی جالب اینه که اونا فقط با نظارت روی خود شبیه‌سازی، بدون اینکه از دوربین‌های فیزیکی استفاده کنن، تونستن این کار رو انجام بدن. این یعنی این فناوری می‌تونه برای کنترل از راه دور در شرایطی که تاخیر ارتباطی وجود داره، مثل ارتباط با ماه، خیلی مفید باشه.

علاوه بر افزایش مأموریت‌های فرود روی ماه که قراره تو این دهه انجام بشه، سازمان‌های دولتی و خصوصی زیادی دارن روی بهترین راه‌ها برای استخراج منابع ارزشمندی مثل اکسیژن و آب از موادی که رو ماه هستن، مثل ریگولیت (همون غبار ماه) تحقیق می‌کنن. مدیریت از راه دور ریگولیت، یه قدم اساسی تو این فعالیت‌هاست، چون اول باید از سطح ماه جمع‌آوری بشه. تازه، کار کردن با غبار ماه هم آسون نیست. این ماده، هم چسبناکه و هم خاصیت ساییدگی داره، و باید توی شرایطی که جاذبه کمی وجود داره باهاش کار کرد.

جو لوکا، که نویسنده اصلی این مقاله از دانشکده مهندسی، ریاضیات و فناوری بریستول و آزمایشگاه رباتیک بریستول هست، توضیح داد: “یکی از راه‌ها می‌تونه این باشه که فضانوردا از این شبیه‌سازی برای آماده شدن برای مأموریت‌هاشون روی ماه استفاده کنن. ما می‌تونیم میزان جاذبه رو تو این مدل تنظیم کنیم و بازخورد لمسی هم فراهم کنیم، تا فضانوردا بتونن حس کنن که غبار ماه تو شرایط ماه (که جاذبه‌ش یک ششم جاذبه زمینه) چه شکلیه و چه رفتاری داره.”

مدل‌سازی مجازی برای کنترل ربات‌های قمری

این شبیه‌سازی می‌تونه به ما کمک کنه که ربات‌های قمری رو از راه دور و از روی زمین کنترل کنیم و از مشکل تأخیر زمانی که سیگنال‌ها دارن، جلوگیری کنیم. استفاده از یه مدل مجازی از ریگولیت، همچنین می‌تونه مانع‌های ورود به این عرصه رو برای کسایی که می‌خوان ربات‌های قمری بسازن، کم کنه. دیگه لازم نیست برای خرید شبیه‌سازهای گرون‌قیمت (مثل غبار مصنوعی که خواصش مشابه ریگولیت باشه) یا دسترسی به امکانات خاص، هزینه‌ای پرداخت بشه. توسعه‌دهنده‌های ربات‌های قمری، می‌تونن از این شبیه‌سازی برای انجام آزمایش‌های اولیه رو سیستم‌هاشون استفاده کنن.

حالا، تیم تحقیقاتی داره بررسی می‌کنه که وقتی یه اپراتور انسانی با رباتی که چند ثانیه تاخیر داره کار می‌کنه، چه واکنشی نشون می‌ده. سیستم‌هایی که اپراتور انسانی دارن و از نظر فنی کارآمد هستن، ممکنه با موانع غیرفنی هم روبرو بشن، مثل اینکه آیا فرد به این سیستم اعتماد داره که درست کار کنه یا نه.

جو اضافه کرد: “این مدل پیش‌بینی می‌کنه که نتیجه‌ی یه وظیفه جمع‌آوری شبیه‌سازی‌شده‌ی ریگولیت، با دقت خوبی خواهد بود، طوری که تو 100% و 92.5% موارد مؤثر و مطمئن عمل می‌کنه.” تو دهه آینده، ما شاهد مأموریت‌های سرنشین‌دار و بدون سرنشین زیادی به سمت ماه خواهیم بود، مثل برنامه آرتمیس ناسا و برنامه چانگ‌ئی چین. “این شبیه‌سازی می‌تونه یه ابزار ارزشمند برای پشتیبانی از آمادگی یا اجرای این مأموریت‌ها باشه.”

این آزمایش‌ها، تو مرکز کاربردها و ارتباطات فضایی اروپا در هارول انجام شد. مقاله “نمایش قابلیت اطمینان تو کنترل از راه دور مدل باز برای جمع‌آوری شبیه‌ساز ریگولیت قمری” توسط جو لوکا، آلیز زمینی، آنتونیا تزمنکی و رومن چارلز تو کنفرانس IROS 2024 (کنفرانس بین‌المللی ربات‌های هوشمند و سیستم‌ها) ارائه شد.