Naukowcy stworzyli nowy model robotów kosmicznych, które mogą toczyć się i skakać po ziemi z mikrograwitacją i jednocześnie wytwarzać wartościowe badania naukowe.
Komety i asteroidy znajdują się obecnie na granicy wiedzy naukowej o Układzie Słonecznym. Te kosmiczne najeźdźcy przenoszą nie tylko elementy budujące planety, ale także składniki chemiczne, które tworzą życie na Ziemi. Jednak wysyłanie ich misji robotycznych, biorąc pod uwagę warunki mikrograwitacji, jest bardzo trudne.
Zostało to wyraźnie pokazane w Europejskiej Rosetcie w zeszłym roku, kiedy moduł lądowania Filyi wysłany do komety 67P / Churyumov-Gerasimenko z powodzeniem „wylądował” na powierzchni komety. Jednak malutki system sondy harpunowej nie zdołał jednocześnie przylgnąć do powierzchni, a on odbił się w kosmos. Phil w końcu spadł na kometę, skoczył, a następnie wylądował w mniej odpowiednim miejscu.
Problem komet takich jak 67P jest w bardzo niskim polu grawitacyjnym w porównaniu do wielkości Ziemi. Każde pchnięcie może spowodować katastrofę dla każdego zwykłego robota kosmicznego. Na przykład łaziki używane na Marsie będą bezużyteczne na powierzchni komety. Niewielki obrót kół może dać im wystarczające przyspieszenie i bezwładność, aby oderwać się od powierzchni i przetoczyć. W przypadku modułu Fila nawet odporne na uderzenia podpory nie są wystarczająco niezawodne. Aby rozwiązać ten problem, naukowcy z NASA z Jet Propulsion Laboratory (LRD, Pasadena, Kalifornia) połączyli siły z naukowcami z Uniwersytetu Stanforda (Stanford, Kalifornia) i Massachusetts Institute of Technology w Cambridge, aby stworzyć robota najbardziej dostosowanego do warunków mikrograwitacji.
„Jeż to inny rodzaj robota, który może skakać i przewracać się po powierzchni zamiast toczyć się za pomocą kół” - powiedział Issa Nesnas, szef zespołu badawczego LRD w komunikacie prasowym NASA. „Ma kształt sześcianu i może pracować bez względu na to, po której stronie wylądował”.
Obecnie istnieją dwa prototypy Jeża. Jest to prosty sześcian i drugi model, pokryty „nożami”, które działają jak nogi, a także mogą być używane jako sondy do pobierania próbek zakurzonej gleby komet i asteroid.
Wewnątrz obu modeli zastosowano system 3 kół zamachowych, które mogą odprężyć się i zwolnić, przenosząc moment kinetyczny i przekształcając go w ruch. Dzięki temu robot może skakać, przewracać się i obracać. Ponieważ system nie ma pojęcia „góry”, bez względu na to, po której stronie jeż wylądował. Wpadłeś do dziury? Nie ma problemu! Inżynierowie wymyślili już zapasowy manewr, nazywany przez nich „tornadem”. Jeż w tym przypadku zaczyna się kręcić w miejscu, co wyciąga go z niewoli pułapki lub piaskownicy. „Kontrolując hamowanie kół zamachowych, możesz dostosować kąt skoku Jeża. Pomysł polegał na przetestowaniu dwóch układów hamulcowych, aby określić ich mocne i słabe strony - powiedział Marco Pavon, szef grupy Stanford.
„Geometryczny kształt jeża z kolcami ma poważny wpływ na trajektorię jego skoków. Przeprowadziliśmy serię eksperymentów i stwierdziliśmy, że kształt kostki jest optymalny pod względem „wydajności przeskakiwania”. Sześcienny kształt jest łatwiejszy w produkcji i transporcie wewnątrz statku kosmicznego - powiedział Benjamin Hockman, główny inżynier projektu w Stanford.
Do tej pory wykonano dziesiątki lotów z trajektorią w kształcie paraboli z obydwoma prototypami, aby symulować pole mikrograwitacji. A wyniki takich lotów są imponujące.
Nadal jest dużo pracy, musisz uczynić jeża autonomicznym, co umożliwi przesyłanie instrukcji z Ziemi i robota, aby wykonać je podobnie do łazików marsjańskich.
Ale jakże zachwycające jest obserwowanie robota, który ma zupełnie inne podejście w badaniu mediów o niskiej grawitacji, pozostawiając systemy z większą grawitacją do badania przy użyciu tradycyjnych łazików i modułów lądowania.
