Когда дело доходит до освоения космоса, именно роботы выполняют большую часть работы. Эта тенденция будет продолжаться, когда мы будем отправлять миссии на поверхности миров все дальше и дальше в Солнечную систему. Но для того, чтобы роботы были эффективными в сложных условиях, нам необходимо исследовать, например, спутник Сатурна на Титане, нам нужны более способные роботы.
Новый робот, который НАСА разрабатывает, может стать следующим шагом в освоении роботов.
Титан Луны Сатурна входит в список потенциальных целей для исследований любого планетолога. Но любая миссия на Титане должна будет столкнуться с окружающей средой, не похожей ни на одну другую: холодные температуры, криовулканы, пещеры, озера и моря - и дождь - из жидких углеводородов. В этой среде марсоход в стиле любопытства MSL будет бороться.
НАСА, всегда агентство, которое смотрит в будущее, работает над тем, что могло бы решить задачи Titan: изменяющий форму робот, состоящий из нескольких меньших роботов, которые могут самостоятельно собираться.
Из соображений практичности они называют это Shapeshifter.
Shapeshifter - это не один робот, а несколько. Они называют их «коботами», и отдельные коботы могут летать, кататься по земле и плавать, находясь под водой. Это делает Shapeshifter хорошо подходящим для исследования Титана, единственного в мире Солнечной системы с жидкостью на поверхности.
Робототехник Али Ага - главный исследователь JPL для Shapeshifter. В пресс-релизе он сказал: «У нас очень ограниченная информация о составе поверхности <Титана.> Каменистая местность, метановые озера, криовулканы - у нас все это потенциально есть, но мы точно не знаем. Поэтому мы подумали о том, как создать универсальную систему, способную перемещаться по различным типам местности, но также достаточно компактную для запуска на ракете ».
Команда разработчиков Shapeshifter включает исследователей из Стэнфордского и Корнелльского университетов. Когда они разработали концепцию самосборного робота, сделанного из более мелких роботов, они назвали их «котами». Когда отдельные коботы объединяются в один, прототип катится по поверхности, как своего рода огромное колесо хомяка. Когда миссия требует этого, отдельные коботы могут отделиться от целого и лететь или плыть к своим целям. По крайней мере, так было задумано в этом раннем 3D-отпечатанном прототипе, который тестируется в JPL.
Версия Shapeshifter, которая тестируется прямо сейчас, является полуавтономной, но если идея будет реализована, она должна будет самостоятельно собраться самостоятельно, не дожидаясь индивидуальных инструкций от Земли. С достижениями в области ИИ и робототехники это, вероятно, не за горами.
Shapeshifter разрабатывается в рамках программы NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC). NIAC обеспечивает поэтапное финансирование передовых, дальновидных концепций, чтобы использовать футуристические идеи и развивать их на практике. NIAC стоит за подводной лодкой Titan, Triton Hopper и другими проектами.
Хотя Shapeshifter - это всего лишь концептуальная машина, напечатанная на 3D-принтере, в настоящее время он ясно показывает направление, в котором движется роботизированная разведка. В этом подходе есть универсальность, которая хорошо подходит для изучения отдаленных мест, таких как Титан. Наряду с этой универсальностью для нескольких ботов существует возможность встроенной избыточности: если один из них по какой-либо причине работает со сбоями или не работает, это не обязательно угрожает всей миссии.
Shapeshifter не будет один на Титане. Это будет частью большого проекта миссии, который включает в себя материнский корабль. Материнский корабль будет на поверхности и может служить источником энергии для Shapeshifter. Так как атмосфера Титана настолько плотная и туманная, и это так далеко от Солнца, миссия на Титан, вероятно, будет работать на радиоизотопном тепловом генераторе (RTG). Маленькие коботы, скорее всего, будут работать от батареи и будут заряжаться с помощью РТГ нес на корабле.
Но меньшие коботы также поддержали бы корабль. Поскольку атмосфера Титана очень плотная, полет легче, чем здесь, на Земле. Главный следователь Али Ага говорит, что коты смогут работать вместе, чтобы поднять материнский корабль и доставить его в новые места. Это только способствовало бы универсальности Shapeshifter.
«Часто бывает так, что некоторые из самых трудных мест для посещения являются наиболее интересными с научной точки зрения, потому что, возможно, они самые молодые, или они находятся в области, которая не была хорошо охарактеризована с орбиты», - сказал Джейсон Хофгартнер, руководитель JPL ученый для Shapeshifter. «Удивительная универсальность Shapeshifter обеспечивает доступ ко всем этим научно привлекательным местам».
Ага подсчитал, что 10 котов могут легко поднять посадочный аппарат размером с Гюйгенс (примерно 9 футов или 3 метра в ширину) и аккуратно перенести его в разные места.
НАСА уже объявило о миссии на Титан с вертолетом Dragonfly. Стрекоза не умеет плавать, но может летать в разные места и проводить воздушные измерения, а также проводить наземные операции. Этот тип универсальности идеально подходит для изучения Титана, а Shapeshifter еще более универсален.
Еще слишком рано говорить, будет ли Shapeshifter или что-то подобное следующей запланированной миссией на Титан. Но не удивительно, если однажды робот, который спустился с Shapeshifter, будет летать, кататься и плавать вокруг Титана.
Больше:
- Пресс-релиз: НАСА проектирует роботов-оборотней для спутников Сатурна
- Космический журнал: НАСА возвращается на лунный титан Сатурна, на этот раз с квадрокоптером на атомной батарее
- Инновационные передовые концепции НАСА (NIAC)
