"الروبوت القنفذ" اختراع مثالي لصنع ثورة في اكتشافات الفضاء

كشفت وكالة "ناسا" عما يسمى "الروبوت القنفذ" الذي يمكنه تنفيذ مناورات نموذجية، لا تستطيع المركبة الفضائية إجراؤها، وأوضحت أنّ "الروبوت" الجديد؛ سيكون مثاليًا؛ لاستكشاف الكواكب والكويكبات، ويتناسب تصميمه مع ما يمكن أن يواجه من صعوبات في الفضاء مثل الوقوع والقفز.

وأبرزت "ناسا" أنّه يمكن لـ"الروبوت" تحمل الانقلاب رأسًا على عقب؛ لأنه يلف على عجلات؛ ولكن على جسم صغير مثل كويكب أو مذنب، وفي ظل ظروف الجاذبية المنخفضة والأسطح الخشنة؛ تصبح عملية القيادة أكثر خطورة.

ويجرى تطوير المشروع على نحو مشترك؛ بواسطة الباحثين في مختبر "ناسا"؛ للدفع النفاث في باسادينا وكاليفورنيا وجامعة "ستانفورد" ومعهد "ماساتشوستس" للتكنولوجيا في كامبريدج، وبيّن قائد فريق مختبر الدفع النفاث عيسى نيسناس أنّ "الروبوت القنفذ" يعد نوعًا مختلفًا من "الروبوت"؛ يمكنه القفز على السطح بدلًا من السير على العجلات، ويتخذ شكل المكعب، ويمكنه العمل على أي سطح يهبط عليه.

وأضاف عيسى، ويتمثل المفهوم الأساسي لـ"الروبوت" المكعب؛ في المسامير التي تتحرك من خلال الدوران أو الفرامل، وتساعد المسامير في حماية جسمه من الضاريس الصعبة، وتعمل في مثابة قدم أثناء التنقل والهبوط، مبينا، وتعمل المسامير أيضًا في مثابة مجسات حرارية لدرجة حرارة السطح الذى يهبط عليه "الروبوت".

وتمكن الروبوت، على مدار أربع رحلات، من تأدية أنواع عدة من المناورات المفيدة في الالتفاف حول الأجسام الصغيرة في حالة انخفاض الجاذبية، واختبر الباحثون هذه المناورات على المواد المختلفة التي تحاكي مجموعة واسعة من الأسطح مثل الأسطح الرملية والناعمة والصخرية والثلجية والمتفتتة.

وذكر المهندس الرئيس ضمن المشروع في مختبر الدفع النفاث روبرت ريد: "لدينا للمرة الأولى، "روبوت قنفذ" يمكن التحكم فيما يجريه من قفز وتراجع في بيئات مثل المذنب على سبيل المثال، ومن أبسط المناورات (ياو) التي تعني الدوران في المكان.

وأردف ريد، ويمكن لـ"الروبوت القنفذ"؛ القفز لمسافات طويلة بواسطة استخدام واحد أو اثنين من المسامير الموجودة فيه أو التنقل لمسافات قصيرة عن طريق التقلب من وجه إلى آخر، وذلك بعد تحديد الاتجاه الصحيح له، وعادة ما ينفذ قفزات طويلة للوصول إلى الهدف المطلوب، ويتبعها تحركات قصيرة للاقتراب من الهدف على نحو أكبر.

وشدد الباحثون على قدرته على إجراء مناورة "الزوبعة/ الإعصار" حيث يمكنه الدوران بقوة؛ لإطلاق نفسه من على السطح، ويمكن الاستعانة بهذه المناورة للهروب من الرمال أو الحالات الأخرى التي ربما تجعل "الروبوت" عالقا، ويضم ثمانية مسامير وثلاث عجلات، ويزن حوالى خمسة كيلو غرامات، ويعتقد الباحثون بأن وزنه ربما يصل إلى تسعة كيلو غرامات عند إضافة بعض الأجهزة إليه مثل الكاميرات، ويعد نموذج "روبوت ستانفورد" أصغر قليلًا وأخف وزنًا، ويضم مسامير أقصر، ويمكن لكلا "الروبورتين" الدوران والوقوف على ثلاث عجلات عبر استخدام المحركات والفرامل.

ويختلف نظام الفرامل فيهما، حيث يستخدم نموذج "روبوت JPL" قرصًا للفرامل، أما نموذج "روبوت ستانفورد" فيستخدم أحزمة الاحتكاك، وأشار قائد فريق ستانفورد ماركو بافون الذي اقترح نموذج "الروبوت القنفذ" عبر التعاون مع "ناسا" في عام 2011 إلى أنّه يمكن ضبط زاوية "القفز للروبوت القنفذ" من خلال التحكم في الفرامل والعجلات، وتكمن الفكرة في اختبار نظامي الفرامل الاثنين، وفهم مزايا وعيوب كل منهما، وتؤثر مسامير القنفذ على مسار تنقل، موضحًا: "جربنا أشكالًا عدة للمسامير، ووجدنا أن شكل المكعب يوفر أفضل أداء للتنقل".

وأفاد المهندس الرئيس في مشروع جامعة ستانفود بنيامين هوكمان، أنّ شكل المكعب أسهل في تصنيعه، ويتوافق مع المركبة الفضائية، ويعمل الباحثون الآن، على تحسين التحكم الذاتي للقنفذ نفسه، في محاولة لزيادة قدرته على تنفيذ بعض المهام من تلقاء نفسه دون الحاجة إلى تعليمات من الأرض.

وتكمن فكرة الباحثين فى أن الأم التي تدور يمكنها تلقي الإشارات من وإلى الروبوت؛ مثل فكرة التواصل عبر الأقمار الصناعية التي تدور في المريخ، كما تساعد الأم على التنقل بينه وتحديد مواقعها، ويشير الباحثون إلى انخفاض تكلفة بناء نوع القنفذ نسبيًا مقارنة مع التقليدي، فضلًا عن إمكانية إرسال أعداد منها معًا في الرحلة، ويمكن للأم إطلاق روبوتات عدة في وقت واحد أو على مراحل، مع السماح لهم بالانتشار لعمل الاكتشافات في عالم لم يجتازه أحد من قبل.