Kosmoseuuringute puhul teevad suurema osa tööst robotid. See suundumus jätkub, kui saadame missioone maailmade pindadele üha kaugemale ja kaugemale Päikesesüsteemi. Kuid selleks, et robotid oleksid tõhusad keerulistes keskkondades, mida peame uurima - nagu näiteks Saturni kuu Titan -, vajame võimekamaid roboteid.
Uus robot, mida NASA arendab, võiks olla järgmine samm robotite uurimisel.
Saturni kuu Titan on ükskõik millise planeediteadlase potentsiaalsete uurimise sihtmärkide nimekirjas. Kuid mis tahes missioon Titanile peab vastu pidama erinevale keskkonnale: külmade temperatuuride, krüovolkaanide, koobaste ning järvede ja merede ning vihmaga vedelate süsivesinike jaoks. Selles keskkonnas oleks hädas MSL Curiosity stiilis rover.
NASA, alati tulevikku vaatav agentuur, töötab välja midagi, mis vastaks Titani väljakutsetele: kuju muutvat robotit, mis koosneb mitmest väiksemast robotist, mida saab ise kokku panna.
Praktilisuse mõttes kutsuvad nad seda Shapeshifteriks.
Shapeshifter pole mitte üks robot, vaid mitu. Nad kutsuvad neid „kobotiteks“ ja üksikud kobotid saavad sukelduda, lennata kohapeal ja ujuda. See muudab Shapeshifteri sobivaks Titani - ainsa Päikesesüsteemi maailma uurimiseks, mille pinnal on vedelik.
Robootikatehnoloog Ali Agha on JPL Shapeshifteri juhtiv uurija. Oma pressiteates ütles ta: „Meil on väga vähe teavet Titan'i pinna koostise kohta. Kivine maastik, metaanijärved, krüovolkaanid - meil on neid kõiki potentsiaalselt, kuid me ei tea seda kindlalt. Niisiis mõtlesime välja, kuidas luua süsteem, mis on mitmekülgne ja võimeline läbima erinevat tüüpi maastikku, kuid on ka piisavalt kompaktne, et seda raketi peal käivitada. ”
Shapeshifteri taga olevasse meeskonda kuuluvad Stanfordi ja Cornelli ülikoolide teadlased. Kui nad töötasid välja väiksematest robotitest koosneva iseseisvalt monteeritava roboti kontseptsiooni, nimetasid nad neid “koobasteks”. Kui üksikud kobarad ühte liituvad, veereb prototüüp pinnale nagu mingi tohutu hamstri ratas. Kui missioon seda nõuab, saavad üksikud kobamised tervikust eralduda ja lennata või ujuda oma sihtmärkide juurde. Vähemalt nii on see ette nähtud varajases 3D-prinditud prototüübis, mida katsetatakse JPL-is.
Praegu katsetatav Shapeshifteri versioon on poolautonoomne, kuid kui idee teoks saab, tuleb see ise iseseisvalt kokku panna, ootamata Maalt üksikuid juhiseid. Tänu AI ja robootika edusammudele on see ilmselt nurga taga.
Shapeshifter on väljatöötamisel NASA uuenduslike täiustatud kontseptsioonide (NIAC) raames. NIAC pakub järkjärgulist rahastamist arenenud, visioonilistele kontseptsioonidele, et võtta kasutusele futuristlikke ideid ja edendada neid praktilisuse poole. NIAC on allveelaeva Titan, Triton Hopper ja muude projektide taga.
Kuigi Shapeshifter on praegu vaid 3D-prinditud kontseptuaalne masin, on see selge viide robotite uurimise suunale. Selles lähenemisviisis on mitmekülgsus, mis sobib hästi selliste kaugete paikade uurimiseks nagu Titan. Selle mitmekülgse mitmekülgsuse kõrval on sisseehitatud koondamise võimalus: kui üks koobot töötab või ei tööta mingil põhjusel rikkena, ei ohusta see tingimata kogu missiooni.
Shapeshifter ei oleks Titanil üksi. See oleks osa suuremast missioonikujundusest, mis hõlmab emaks olemist. Emalaev asuks pinnal ja võiks olla Shapeshifteri energiaallikas. Kuna Titani atmosfäär on nii tihe ja udune ning asub Päikesest nii kaugel, toitaks missioon Titanile tõenäoliselt radioisotoopide termoregeneraatori (RTG) abil. Väikesed kobotid oleksid tõenäoliselt akutoitega ja laadiksid end ise Emalaeva kandis edasi RTG.
Kuid ka väiksemad kobamised toetaksid emarõõmu. Kuna Titani atmosfäär on nii tihe, on lend hõlpsam kui siin maa peal. Uurimisjuhi Ali Agha sõnul võiksid kobotid emakeele tõstmiseks ja uude asukohta toimetamiseks teha koostööd. See aitaks vaid kaasa Shapeshifteri mitmekülgsusele.
"Sageli on nii, et mõned kõige raskemad kohad, kuhu pääseda, on teaduslikult kõige huvitavamad, sest võib-olla on nad kõige nooremad või asuvad piirkonnas, mida ei olnud orbiidilt hästi iseloomustatud," ütles JPL-i juht Jason Hofgartner Shapeshifteri teadlane. "Shapeshifteri märkimisväärne mitmekülgsus võimaldab juurdepääsu kõigile neile teaduslikult kaalukatele kohtadele."
Agha arvutab, et 10 koobotti võiks hõlpsalt Huygeni suuruse (umbes 9 jalga ehk 3 meetrit laiuse) landi tõsta ja seda õrnalt erinevatesse kohtadesse viia.
NASA on juba teatanud missioonist Titanile oma rootormootoriga Dragonfly. Dragonfly ei saa ujuda, kuid see võib lennata erinevatesse kohtadesse ja teha õhku mõõtmisi ning teostada pinnaoperatsioone. Seda tüüpi mitmekülgsus sobib ideaalselt Titani uurimiseks ning Shapeshifter on veelgi mitmekülgsem.
On liiga vara öelda, kas Shapeshifter või midagi sellist on järgmine kavandatud missioon Titanile. Kuid pole üllatav, kui ühel päeval Shapeshifterist laskunud robot teeb Titanil ringi, lennates, veeretades ja ujudes.
Veel:
- Pressiteade: NASA kavandab Saturni kuude jaoks Shapeshifti roboteid
- Kosmoseajakiri: NASA naaseb Saturni Kuutitani juurde, seekord tuumapatareidega töötava Quadcopteriga
- NASA uuenduslikud arenenud kontseptsioonid (NIAC)
