ربات های کنترل از راه دور می توانند به بشریت در کشف ماه و مریخ کمک کنند

مریخ‌نوردهای از راه دور می‌توانند به زودی روی ماه فعالیت کنند. کنترل‌کننده‌های انسانی بر روی زمین می‌توانند ابزارهای مریخ‌نوردها را به‌طور مجازی دستکاری کرده و در مهارت‌های خود در زمینه نمونه‌برداری، حفاری یا مونتاژ بهبود یابند.

محققان آزمایشگاه روباتیک دانشگاه بریستول در انگلستان، سیستم جدید عملیات از راه دور خود را در مرکز اروپایی برنامه‌های فضایی آژانس فضایی اروپا (ESA) در هارول آکسفوردشایر آزمایش کردند. با کنترل شبیه‌سازی مجازی یک مریخ‌نورد، آنها توانستند نمونه‌ای از سنگ قمری را که به‌عنوان شبیه‌ساز عمل می‌کرد، حفاری کنند. این فرآیند نیاز به تغذیه دوربین را که ممکن است به دلیل تأخیر زمانی ۱.۳ ثانیه‌ای بین زمین و ماه دچار مشکل شود، از بین می‌برد. سیگنال‌ها بین تله‌اپراتورها و مأموریت‌های رباتیک در ماه می‌توانند توسط ماهواره‌های پروژه مهتاب ESA ارسال شوند.

جو لوکا از دانشگاه بریستول در بیانیه‌ای بیان کرد: «این شبیه‌سازی می‌تواند به ما کمک کند تا ربات‌های قمری را از راه دور کنترل کنیم و از مشکلات تأخیر سیگنال جلوگیری کنیم.»

شبیه‌سازی مجازی همچنین شامل تعاملات «هپتیک» است. این ویژگی به کاربر حس لامسه می‌دهد و ویژگی‌های لمسی سنگ قمری را در گرانش کم ماه شبیه‌سازی می‌کند. این به اپراتورهای راه دور کمک می‌کند تا میزان نیروی مورد نیاز برای حفاری یا بلند کردن نمونه‌ها را احساس کنند. تا کنون، تعاملات لمسی تنها در کارهای اصلی مانند فشار دادن سنگ‌لایت به زمین یا کشیدن یک اسکوپ گنجانده شده است، اما برای کارهای پیچیده‌تر هنوز توسعه نیافته است.

لوکا می‌گوید: «ما می‌توانیم قدرت گرانش را در این مدل تنظیم کنیم و بازخورد لمسی ارائه دهیم، بنابراین فضانوردان می‌توانند حس کنند که غبار ماه در شرایط مختلف چه حسی دارد و چگونه رفتار می‌کند، چرا که این غبار یک‌سوم کشش گرانشی زمین را دارد.»

این سیستم همچنین می‌تواند برای آموزش فضانوردانی که ممکن است روزی به ماه بروند، با ارائه شبیه‌سازی واقع‌گرایانه از آنچه که باید انتظار داشته باشند، مورد استفاده قرار گیرد.

لوکا بیان کرد: «یک گزینه این است که فضانوردان از این شبیه‌سازی برای آماده‌سازی برای مأموریت‌های اکتشافی آینده استفاده کنند.»

با این حال، لوکا تأکید می‌کند که باید بر مشکلات اعتماد غلبه کرد. مطالعات قبلی نشان داده‌اند که موانع روان‌شناختی می‌توانند بر اطمینان کاربران نسبت به عملکرد واقعی سیستم مجازی تأثیر بگذارند.

تیم لوکا کارایی و قابلیت اطمینان سیستم مجازی خود را اندازه‌گیری کرده و دریافته‌اند که هنگام جستجوی شبیه‌ساز رگولیت، این سیستم در ۱۰۰٪ مواقع کارآمد و در ۹۲.۵٪ موارد قابل اعتماد بوده است. همچنین ریختن شبیه‌ساز از اسکوپ کمی کمتر قابل اعتماد بود، اما با محدود کردن جهت حرکت شبیه‌ساز در حین حمل، دقت بیشتری به دست آمد.

اگرچه این سیستم برای ماه طراحی شده است، اما اصولاً می‌توان از همین تکنیک‌های دور عملیاتی برای مأموریت‌های مریخ نیز استفاده کرد. این می‌تواند به ویژه برای کارهای چالش‌برانگیز مانند بازیابی لوله‌های نمونه از یک مریخ‌نورد و بارگذاری آنها روی وسیله نقلیه دیگری که نمونه‌ها را به زمین بازمی‌گرداند، مفید باشد.

با توجه به اینکه پروژه کنونی بازگشت نمونه مریخ ناسا با چالش‌هایی مواجه شده است، آژانس فضایی از صنعت درخواست کمک برای توسعه راه حل‌های جدید کرده است. شرکت Rocket Lab اخیراً قراردادی را برای انجام مطالعه‌ای دقیق در مورد راه‌حل‌های ممکن برای بازیابی نمونه‌های مریخ‌نورد Perseverance به دست آورده است، هرچند که ممکن است برای ایفای نقش از راه دور هنوز زود باشد. اما سایر مأموریت‌های بازگشت نمونه و اکتشاف به ماه، مریخ و دیگر اجرام سنگی ممکن است از فناوری‌های دور عملیاتی در آینده بهره‌مند شوند.

لوکا در پایان گفت: «در دهه آینده ما شاهد چندین مأموریت خدمه و بدون خدمه به ماه خواهیم بود، از جمله برنامه Artemis ناسا و برنامه Chang’e چین. این شبیه‌سازی می‌تواند ابزاری ارزشمند برای پشتیبانی از آماده‌سازی یا عملیات این مأموریت‌ها باشد.»

سوالات متداول