روبات‌هایی که دل به غارهای ماه و مریخ میزنن!

فرض کن یه روزی بخوایم روی ماه یا مریخ زندگی کنیم یا دنبالش بگردیم ببینیم واقعاً یه روزی توی این غارهای عجیب‌وغریب کسی یا چیزی زندگی می‌کرده یا نه. حالا دانشمندها دارن جدی جدی روی این ایده کار می‌کنن که از روبات‌های کاملاً خودمختار، یعنی همونایی که خودشون همه کار رو انجام میدن و نیازی به دستور لحظه‌ای آدمیزاد ندارن، استفاده کنن تا این غارهای لاوا تیوب رو کشف کنن!

خب لاوا تیوب چیه؟ لاوا تیوب یعنی اون تونل‌های طبیعی زیرزمینی که لای جریان خنک‌شده‌ی مواد مذاب شکل گرفتن. اینا فقط تو زمین نیستن؛ روی ماه و مریخ هم کشف شدن!

ویژگی خفن این غارها اینه که می‌تونن حکم یه پناهگاه طبیعی برای فضانوردا داشته باشن. تازه از دمای مسخره و بالا و پایین سیارات، امواج رادیواکتیو خطرناک و حتی برخورد شهاب‌سنگ‌ها هم محافظت می‌کنن. تازه خیلی از دانشمندها معتقدن اگه قرار باشه موجود زنده یا میکروبی تو مریخ یا ماه باشه، همین جاها قایم شده.

اما مشکل اینه که فرستادن آدمیزاد تو همچین غارهایی به شدت گرون و پرریسکه. پس آقا تیم تحقیقاتی گفته بیا به جای پیاده‌روی فضاییِ گرون و پرخطر، یه مشت روبات هوشمند و باحال بسپاریم به دل ماجرا! تازه از اون بهتر؛ یه تیم باحال از چندتا روبات که هرکدوم کار خودشونو بلدن و با همدیگه همکاری می‌کنن. به این میگن “تیم روباتیک ناهمگون و هم‌کار”! همونطور که خودشون تو مجله حرفه‌ای Science Robotics نوشتن.

حالا برای اینکه ته کار رو بسنجن، کجا رو انتخاب کردن؟ یه غار لاوا توی جزیره لانزاروته تو جزایر قناری اسپانیا. چون ظاهر و ساختارش خیلی شبیه به همون غارهای زیرزمینی مریخ و ماهه، پس حسابی واقع‌گرایانه‌ست.

آزمایش ۲۱ روز طول کشید و داستانش رو برات بگم:

  1. اول با دوتا روبات که همون روور (rover) هستن یعنی ماشین‌های چرخ‌دار اکتشافی، اطراف ورودی غار رو اسکن و نقشه‌برداری کردن.
  2. بعد، یکی دیگه از این روبات‌ها یه مکعب کوچیک پر از سنسور رو، پرت کرد توی ورودی غار تا اونجا رو سه‌بعدی اسکن کنه.
  3. حالا بخش باحال داستان اینجاست. روبات کوچیک خودش رو به روبات بزرگ‌تر وصل کرد، بعد اون یکی با طناب یا تتر (tether system یعنی یه سیم یا طناب مخصوص حرکت اجسام در فضا یا جاهای خطرناک) از دیواره غار آویزون شد و دوتایی رفتن پایین. این رو اتفاقاً تو عکس‌ها هم هست، بخوای ببینی!
  4. بعد روبات کوچیک از روبات بزرگ جدا شد و خودش تنهایی رفت تا دل تونل. ۲۳۵ متر جلوتر رفت و در حین حرکت یه نقشه سه‌بعدی از مسیرش تهیه کرد.

این آزمایش ثابت کرد که اصلاً این ایده عملی هست؛ یعنی روبات‌ها می‌تونن با همکاری هم تو این محیط‌های سخت و تاریک حرکت کنن. ضمن اینکه ساختن نقشه سه‌بعدی تو همچین جاهایی هم ممکنه و دردسر نداره.

البته همه چی هم گل‌وبلبلی نبود؛ مشکلی که پیش اومد این بود که رطوبت غار باعث شد رادارهای مخصوص شناسایی زیرزمین (Ground-penetrating radar یعنی دستگاهی که ساختار لایه‌های زیرزمینی رو بررسی می‌کنه) دقیق کار نکنن. بعضی سنسورها هم نویز خوردن، و چون داده واقعی (ground-truth data) نداریم که بتونیم صحت نقشه رو کامل بسنجیم، کمی کار سخت شد.

مشکل دیگه، هدایت خودکار روبات‌ها بود. فرض کن روزی قرار باشه این کار رو روی ماه یا مریخ انجام بدن، اونجا دیگه خبری از اپراتورهایی که لحظه‌ای دستور بدن نیست! پس لازمه الگوریتم‌های هدایت خودکارشون (الگوریتم یعنی دستورالعمل‌های برنامه‌نویسی شده) خیلی هوشمندتر و ارتباط بین روبات‌ها کاملاً مطمئن باشه.

با این حال، همین تحقیق حسابی امیدبخش بود؛ چون نشون داد که این روبات‌های کاوشگر می‌تونن قبل از اینکه آدمیزاد جایی رو برای زندگی انتخاب کنه برن اونجا و همه‌چی رو بسنجن. حتی شاید بتونن اولین نشونه‌های زندگی روی ماه و مریخ رو هم کشف کنن!

در کل، علم یک قدم نزدیک‌تر شد به جواب این سوال همیشگی که “نکنه تنها نیستیم تو منظومه شمسی؟!” این پروژه و نتایجش رو هم می‌تونین تو مجله Science Robotics بخونین.

منبع: +