الهندسة والآليات > تكنولوجيا الفضاء
الروبوتات الفضائية القافزة: إكتشاف الكواكب أصبح أقل صعوبةً من ذي قبل
لقد أثبتَ الانسانُ قُدرتَهُ على سبرِ أغوارِ الفضاء من خلال إرسال بعثاتٍ علميةٍ عديدةٍ إليه، وبِهدَفِ فَهم طبيعة كوكبٍ ما وظروف الحياة على سطحهِ يقومُ العلماءُ دائماً بإرسال روبوت مزودٍ بكاميراتٍ ومعداتٍ لأخذ عيناتٍ من سطحِ الكوكب لدراسته وفهمه، وعندما استطاع البشرُ الهبوطَ على سطحِ القمر كان السيرُ صعباً حتى بالنسبة للإنسان وذلك لثقل المعدات التي يحمِلُها واختلافِ قوة الجاذبية إلى جانب الطبيعة الوعرة لسطح القمر.
اليوم وبعد عشراتِ السنين من بدءِ عملياتِ سبرِ الفضاء يُحاولُ العلماءُ والمهندسون تصميمَ روبوتاتٍ لديها قُدرةُ التنقلِ على سطحِ الكواكبِ بسهولة ويُسر. ويعمل الباحثون حالياً على تصميم روبوت ينتقل من مكان لآخر عن طريق القفز بدلا من السير على عجلات، لاستكشاف سطوح الكواكب الاخرى.
في السابق، كان العلماء يستخدمون الروبوتات التي تنتقل بالعجلات لاستكشاف الكواكب إلا انهم واجهوا العديد من المعوقات، أولها عدم القدرة على استكشاف أماكن بعيدة عن موقع الهبوط كي لا تستنزف الطاقة التي يحملها الروبوت، وثانيا، عدم التصاق عجلات الروبوت بشكل كامل على سطح الكوكب نتيجة اختلاف قيمة الجاذبية وأخيراً فان هذه الروبوتات لا تستطيع تخطي الأماكن الوعرة التي تنتشر على سطوح الكواكب الأُخرى مما يمنعها من استكشاف أماكن قد تحمل معلومات ذات أهمية للعلماء.
لحل هذه المشاكل قام فريق من المهندسين بتطوير طريقة لتمكين الروبوت من القفز من منطقة لأخرى دون مواجهة مشاكل مع وعورة السطح أو المرتفعات أو اختلاف قيم الجاذبية.
يصل وزن الروبوت القافز الى ١٠ كغم فقط، وقطره لا يتعدى ال ٧٠ سم، مما يجعله صغير الحجم نسبة لما تم استخدامه من تصاميم في الرحلات السابقة للمريخ، ويمتلك هذا الروبوت قدرة على القفز تصل ل ٤ أمتار عند العمل على سطح الكواكب الوعرة، ويمتلك هذا الروبوت ثلاثة أرجل كل رجل تحتوي على مشغل كهرومغناطيسي، يتم تفعيله عند محاولة القفز، ويمكن شحن بطارية هذا الروبوت عن طريق الطاقة الشمسية في حال كان الجسم المدروس على قرب مناسب من الشمس. كما تسمح البطارية للروبوت بالقفز ٥٠٠-١٠٠٠ مرة دون الحاجة لإعادة الشحن، مما يعني أنه يستطيع التنقل مسافة أفقية تصل إلى ٥ كم دون الحاجة لإعادة الشحن أو التوقف عن العمل، ويقول الفريق البحثي بأنه عندما يتم شحن الروبوت مرة أخرى يستطيع أن يسير بعدها مسافة ٤٠ كم قبل التوقف عن العمل.
ومن مميزات تصميم هذا الروبوت أنه متناظر، حيث يقوم بنفس العمل حتى عند قلبه رأسا على عقب، وعليه فلا يوجد داعٍ للقلق لوضعية سقوطه عند القفز، فارتكاز الروبوت على أرجله الثلاث يجعله قادرا على القفز مرة اخرى.
ويقول الفريق البحثي بأن الروبوت قادر على القفز لأماكن محدده ضمن مجاله بدقة عالية، ويمكنه تفادي السفوح الصخرية بسهولة، ويمتاز بخفة الوزن، مما يمكن العلماء من إرسال أكثر من واحد من هذه الروبوتات في الرحلة الواحدة، وتستطيع هذه الروبوتات التواصل مع بعضها والتنسيق وأخذ صور أكثر دقة للأماكن التي تعتبر محط اهتمام الباحثين على سطح الكوكب.
يحاول علماء الفلك والمهندسين جاهدين أن يسبروا أغوار الكواكب الأخرى في مجموعتنا الشمسية للعديد من الأسباب منها البحث عن حضارات أخرى قد تكون عاشت على سطح ذلك الكوكب والاستفادة من الثروات المعدنية التي جمعوها والعلوم التي وصلوا لها-إن وجدت-، أو لإيجاد بديل للأرض في حال لم تعد الارض صالحة للحياة في يوم ما، ولكن هل يعقل بأن الأرض ستنتهي في يوم ما نتيجة نشاطاتنا على سطحها؟
هناك من يقول إنه قد مر على كوكبنا ما هو اسوأ منا بمئات المرات مثل انزلاق الصفائح التكتونية والبراكين المتكررة والزلازل العاتية والكويكبات التي كانت تضرب سطحه من فترة لأخرى لملايين السنين، وتمكنت الارض من معافاة نفسها والعودة لجمالها وهدوءها ونظامها المحكم، ولو أن الارض كانت بهذه الحساسية والضعف لاندثرت منذ الاف السنين.
المصادر:
Acta Astronautica 121 (2016) 200–220 "The Highland Terrain Hopper (HOPTER)"