เมื่อพูดถึงการสำรวจอวกาศหุ่นยนต์ที่ทำงานส่วนใหญ่ แนวโน้มดังกล่าวจะดำเนินต่อไปเมื่อเราส่งภารกิจไปยังพื้นผิวของโลกไกลออกไปและเข้าสู่ระบบสุริยะ แต่เพื่อให้หุ่นยนต์มีประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมที่ท้าทายเราต้องสำรวจ - เช่นดวงจันทร์ไททันของดาวเสาร์ - เราต้องการหุ่นยนต์ที่มีความสามารถมากกว่า
หุ่นยนต์ตัวใหม่ของนาซากำลังพัฒนาอาจเป็นขั้นตอนต่อไปในการสำรวจหุ่นยนต์
Moon Titan ของดาวเสาร์อยู่ในรายการเป้าหมายที่เป็นไปได้ของนักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ แต่ภารกิจใด ๆ ในไททันจะต้องต่อสู้กับสภาพแวดล้อมที่แตกต่างจากอื่น ๆ : อุณหภูมิเยือกเย็น cryovolcanoes ถ้ำถ้ำทะเลสาบและทะเล - และฝน - ไฮโดรคาร์บอนเหลว ในสภาพแวดล้อมเช่นนั้นรถแลนด์โรเวอร์สไตล์ MSL อยากรู้อยากเห็นจะต่อสู้
องค์การนาซ่าซึ่งเป็นหน่วยงานที่มองไปสู่อนาคตกำลังทำงานกับสิ่งที่สามารถตอบสนองความท้าทายของไททันได้: หุ่นยนต์เปลี่ยนรูปร่างประกอบด้วยหุ่นยนต์ขนาดเล็กหลายตัวที่สามารถประกอบตัวเองได้
พวกเขาเรียกมันว่า Shapeshifter
Shapeshifter ไม่ใช่หุ่นยนต์ตัวเดียว แต่มีหลายตัว พวกเขากำลังเรียกพวกเขาว่า 'โคบอท' และโคบอทแต่ละตัวสามารถบินกลิ้งลงบนพื้นและว่ายน้ำในขณะที่จมอยู่ใต้น้ำ สิ่งนี้ทำให้ Shapeshifter เหมาะสมอย่างยิ่งในการสำรวจ Titan ซึ่งเป็นอีกโลกเดียวในระบบสุริยะที่มีของเหลวอยู่บนพื้นผิว
นักวิทยาการหุ่นยนต์ Ali Agha เป็นผู้ตรวจสอบหลักของ JPL สำหรับ Shapeshifter ในการแถลงข่าวเขากล่าวว่า“ เรามีข้อมูลที่ จำกัด มากเกี่ยวกับองค์ประกอบของพื้นผิว <ของไททัน> ภูมิประเทศหินทะเลสาบมีเธน cryovolcanoes - เราอาจมีสิ่งเหล่านี้ทั้งหมด แต่เราไม่ทราบแน่ชัด ดังนั้นเราจึงคิดว่าจะสร้างระบบที่สามารถใช้งานได้หลากหลายและสามารถข้ามภูมิประเทศประเภทต่าง ๆ ได้อย่างไร แต่ยังมีขนาดเล็กพอที่จะเปิดตัวบนจรวด”
ทีมที่อยู่เบื้องหลัง Shapeshifter รวมถึงนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดและคอร์เนล เมื่อพวกเขาพัฒนาแนวคิดของหุ่นยนต์ที่ประกอบตัวเองซึ่งทำจากหุ่นยนต์ขนาดเล็กพวกเขาตั้งชื่อพวกเขาว่า“ โคบอท” เมื่อโคบอทแต่ละตัวรวมกันแล้วต้นแบบจะกลิ้งไปตามพื้นผิวเหมือนล้อหนูแฮมสเตอร์ขนาดใหญ่ เมื่อภารกิจเรียกร้องให้หุ่นยนต์แต่ละตัวสามารถแยกออกจากกันได้ทั้งหมดและบินหรือว่ายน้ำไปยังเป้าหมายของพวกเขา อย่างน้อยนั่นก็เป็นวิธีที่จินตนาการในต้นต้นแบบการพิมพ์ 3 มิติที่ได้รับการทดสอบที่ JPL
เวอร์ชั่นของ Shapeshifter ที่กำลังทดสอบอยู่ในขณะนี้คือแบบกึ่งอิสระ แต่ถ้าความคิดมาถึงผลก็จะต้องประกอบตัวเองโดยไม่ต้องรอคำแนะนำจากโลก ด้วยความก้าวหน้าใน AI และหุ่นยนต์นั่นอาจเป็นเพียงแค่หัวมุม
Shapeshifter ได้รับการพัฒนาภายใต้โครงการแนวคิดขั้นสูงของ NASA Innovative NIAC ให้เงินสนับสนุนเป็นระยะเพื่อแนวความคิดขั้นสูงที่มีวิสัยทัศน์เพื่อนำแนวคิดที่ล้ำสมัยและบำรุงพวกเขาไปสู่การปฏิบัติจริง NIAC อยู่เบื้องหลัง Titan Submarine, Triton Hopper และโครงการอื่น ๆ
แม้ว่า Shapeshifter เป็นเพียงเครื่องต้นแบบที่พิมพ์แบบสามมิติในตอนนี้มันเป็นเครื่องบ่งชี้อย่างชัดเจนถึงทิศทางที่การสำรวจหุ่นยนต์กำลังดำเนินอยู่ มีวิธีการที่หลากหลายซึ่งเหมาะสำหรับการสำรวจสถานที่ห่างไกลเช่นไททัน นอกเหนือจากความสามารถหลากหลายของบอทนี้คือความเป็นไปได้ของการทำซ้ำซ้อนในตัว: ถ้าโคบอลต์ตัวใดตัวหนึ่งทำงานผิดปกติหรือใช้งานไม่ได้ด้วยเหตุผลบางอย่างมันไม่จำเป็นต้องคุกคามภารกิจทั้งหมด
คนจำแลงจะไม่อยู่คนเดียวในไททัน มันจะเป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบภารกิจขนาดใหญ่ที่รวมถึงการเป็นแม่ แม่จะอยู่บนพื้นผิวและสามารถใช้เป็นแหล่งพลังงานสำหรับ Shapeshifter เนื่องจากบรรยากาศของ Titan นั้นหนาแน่นและมืดมนและห่างไกลจากดวงอาทิตย์ภารกิจใน Titan น่าจะถูกขับเคลื่อนโดยเครื่องกำเนิดความร้อนไอโซโทปรังสี (RTG.) Cobots ขนาดเล็กน่าจะใช้พลังงานจากแบตเตอรี่และจะชาร์จตัวเองด้วย RTG ดำเนินการเกี่ยวกับการเป็นแม่
แต่โคบอทขนาดเล็กก็จะสนับสนุนการเป็นแม่เช่นกัน เนื่องจากบรรยากาศของ Titan มีความหนาแน่นสูงการบินจึงง่ายกว่าที่นี่บนโลก Ali Agha ผู้วิจัยหลักกล่าวว่า Cobots จะสามารถทำงานร่วมกันเพื่อยกระดับความเป็นแม่และส่งไปยังสถานที่ใหม่ นั่นจะส่งผลต่อความเก่งกาจของ Shapeshifter เท่านั้น
“ มันมักจะเป็นกรณีที่บางสถานที่ที่ยากที่สุดที่จะได้รับเป็นที่น่าสนใจทางวิทยาศาสตร์มากที่สุดเพราะบางทีพวกเขาอาจเป็นคนที่อายุน้อยที่สุดหรือพวกเขาอยู่ในพื้นที่ที่ไม่โดดเด่นจากวงโคจร” Jason Hofgartner, JPL กล่าว นักวิทยาศาสตร์สำหรับ Shapeshifter “ ความหลากหลายที่น่าทึ่งของ Shapeshifter ช่วยให้สามารถเข้าถึงสถานที่ที่น่าสนใจทางวิทยาศาสตร์เหล่านี้ทั้งหมด”
Agha คำนวณว่า 10 cobots สามารถยกขนาดของ Huygens ได้อย่างง่ายดาย (ประมาณ 9 ฟุตหรือ 3 เมตรกว้าง) และค่อย ๆ เคลื่อนไปยังที่ต่างๆ
นาซ่าได้ประกาศภารกิจให้ไททันด้วยเฮลิคอปเตอร์ของแมลงปอแล้ว แมลงปอไม่สามารถว่ายน้ำได้ แต่มันสามารถบินไปยังสถานที่ต่าง ๆ และทำการตรวจวัดทางอากาศรวมทั้งดำเนินการพื้นผิว ความเก่งกาจประเภทนั้นเหมาะสำหรับการสำรวจ Titan และ Shapeshifter นั้นมีความหลากหลายมากกว่า
มันเร็วเกินไปที่จะบอกว่า Shapeshifter หรืออะไรทำนองนี้จะเป็นภารกิจต่อไปของ Titan แต่จะไม่น่าแปลกใจถ้าวันหนึ่งหุ่นยนต์ที่สืบทอดมาจาก Shapeshifter เดินไปรอบ ๆ ไททันด้วยการบินกลิ้งและว่ายน้ำ
มากกว่า:
- ข่าวประชาสัมพันธ์: การออกแบบหุ่นยนต์แปรรูปของนาซาสำหรับดวงจันทร์ของดาวเสาร์
- นิตยสารอวกาศ: NASA กำลังกลับไปยังดวงจันทร์ไททันของดาวเสาร์คราวนี้ด้วย Quadcopter ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่นิวเคลียร์
- แนวคิดขั้นสูงของ NASA นวัตกรรม (NIAC)
