ایده اولیه ساخت رباتهای فضانورد نخستین بار حدود ۱۰ سال پیش و در قالب یک پروژه تحقیقاتی و با همکاری تیم رباتیک و شبیهسازی مرکز جانسون و موسسه تحقیقاتی پروژههای دفاعی ناسا مطرح شد که هدف از این پروژه، شبیهسازی نرمافزاری برای طراحی و ساخت یک ربات انساننما برای انجام ماموریتهای فضایی بود.
براساس اظهارات رئیس مرکز فضایی جانسون ناسا، رباتهای فضانورد علاوه بر این که میتوانند در کنار فضانوردان و برای انجام ماموریتهای فضایی مشارکت و همکاری داشته باشند، میتوانند در مکانهایی که فرستادن فضانوردان به آنجا به علت پرمخاطره بودن امکانپذیر نبوده است نیز مورد استفاده قرار گرفته و اطلاعاتی را درباره این امکانها به دست آورده و جمعآوری کنند تا به این ترتیب قابلیتها و توانمندیهای انسانها را در کشف رموز ناشناخته در فضا تا حد امکان افزایش دهند. از آنجایی که باراک اوباما در پیشنهاد اخیر خود به کنگره آمریکا خواستار لغو ماموریتهای فضانوردان ناسا به ماه شده بود به نظر میرسد که ارسال روبونات به فضا میتواند جایگزین مناسبی برای انجام مطالعات گسترده در سطح ماه و دیگر اقمار، سیارات و اجسام سماوی باشد.
بنابراین، رباتهای فضانورد بهترین گزینه برای انجام ماموریتهای فضایی به دوردستها خواهند بود که عدموجود بسیاری از امکانات مورد نیاز برای انسان، عاملی محدودکننده برای سفر انسانها به آن مکانها بوده است. وقتی نخستین بار در ژانویه سال ۲۰۰۸ از پایان مراحل ساخت روبونات به عنوان اولین ربات فضانورد خبر داده شد تصور میشد داستان این ربات فضانوردی که گفته میشد در آیندهای نزدیک برای اکتشافات جدید راهی فضا خواهد شد، داستانی است که به حقیقت پیوستن آن سالیان زیادی به طول خواهد انجامید و حالا خبرهای جدید حاکی از آن است که این رویا بسیار زودتر از آنچه تصور میشد به واقعیت مبدل شده است و تنها پس از گذشت ۳ سال روبونات در مدت زمانی کمتر از یک ماه دیگر راهی فضا خواهد شد. بررسیها و تحقیقات انجام شده در اینباره حاکی از آن است که از ۱۰ سال پیش تا به امروز که ناسا برای نخستین بار ایده طراحی و ساخت رباتهای فضانورد را مطرح کرد، توانسته است به تجارب ارزشمندی در زمینه فناوریهای رباتیک و دانشهای فضایی دست یابد که این تجارب میتواند سرآغاز فصل جدیدی از اکتشافات فضایی در سازمان فضایی ناسا باشد و آیندهای بسیار روشن را برای همه انسانهای ساکن در این کره خاکی به تصویر کشیده و پنجره جدیدی به سوی ناشناختههای این دنیا باشد.
حاصل همکاری مشترک ناسا و جنرال موتور
شرکت جنرال موتور که پیش از این نیز در برخی از پروژههای فضایی با ناسا همکاری داشته است. همانطور که شاید پیش از این نیز در بسیاری از دیگر خبرهای اعلام شده از سوی ناسا شنیده باشید، تا پایان پاییز امسال نخستین ربات فضانورد موسوم به Robonaut 2 (روبونات ۲) راهی ایستگاه بینالمللی فضایی خواهد شد. روبونات، ربات فضانوردی است که با هدف کمک به فضانوردان ساکن در مدار زمین در مرکز فضایی جانسون ناسا در هاتسون ایالت تگزاس طراحی و ساخته شده است.
فراتر از یک ربات
روبونات ۲ که به اختصار R2 نامیده شده است از قابلیتهایی شبیه به توانمندیهای ما انسانها برخوردار است و می تواند مانند ما انسانها محیط اطراف خود را ببیند و در آن محیط اجسام مورد نظر را جستجو کند. یکی از ویژگیهای منحصر به فرد این ربات این است که میتواند اجسامی را که حداکثر تا ۱۰ کیلوگرم وزن دارند، برداشته و جابهجا کند که در مقایسه با رباتهای معمولی، تواناییR2 بسیار فراتر از رباتهای مشابهی است که تاکنون ساخته شدهاند. از آنجایی که قرار است این ربات به تنهایی و برای مدت زمانهای طولانی، انجام ماموریتهای فضایی را بر عهده گیرند بنابراین برخورداری از توانایی تکلم از جمله ویژگیهای مطرح در طراحی این ربات نبوده است و از این رو R2 قادر به صحبت کردن نخواهد بود.
R2 حتی قابلیت استفاده از آچار و پیچگوشتی را نیز دارد. این ربات برای حرکت در فضای خلأ با چنگ انداختن به اجسام مختلف در فضا حرکت می کند. روبونات علاوه بر این که از راه دور قابل کنترل است این توانایی را دارد دستوراتی که به طور شفاهی و از طریق امواج رادیویی از آژانس فضایی ناسا ارسال میشود، دریافت کرده و اجرا کند. توانایی این رباتها در نوع خود بسیار جالب توجه و بینظیر است. دوربینهایی که در کلاه ایمنی رباتهای فضانورد نصب میشود زوایای مختلف دید آنها را به خوبی پوشش میدهد و به این ترتیب این رباتها میتوانند محیط اطراف خود را به طور کامل تحت نظارت قرار دهند.
اگرچه این ربات از نظر ظاهری از ناحیه کمر به بالا کاملا شبیه به انسانها بوده و به نوعی یک ربات انساننما محسوب میشود اما از ناحیه کمر به پایین به یک پای مکانیکی متصل میشوند که نه تنها قابلیت اتصال به یک بازوی مکانیکی فضایی را دارد بلکه میتواند به دیگر ابزارهایی که به عنوان نوعی ابزار واسطهای از آنها برای کاوشهای فضایی استفاده میشود نیز متصل شوند.
با توجه به آنچه درباره R2 گفته شد میتوان پیشبینی کرد که این ربات فضانورد بتواند فراتر از یک ربات معمولی در کنار فضانوردان حضور داشته و با آنها همکاری و مشارکت داشته باشد.
آینده فضانوردی در تسخیر رباتهای فضانورد
هدف اصلی از طراحی و ساخت R2 انجام وظایف معمول و متداول در ایستگاه فضایی بینالمللی است تا به این ترتیب کارکنان ایستگاه فضایی فرصت بیشتری برای انجام ماموریتهای فضایی داشته و بتوانند ماموریت انجام کارهای مهمتر ایستگاه فضایی را به عهده گیرند.
بنابراین روبونات در اولین مرحله از ارسال نخستین ربات فضانورد به ایستگاه بینالمللی فضایی در مکان مشخصی مستقر شده و همانند یک فضانورد تنها به کمک دستهایش از مکانی به مکان دیگر حرکت خواهد کرد. تنها پس از گذشت مدت زمان ۲ تا ۶ ثانیه از زمانی که روبونات جسمی را میبیند تصویر ویدئویی آن به مرکز فضایی ناسا ارسال خواهد شد و به عبارت دیگر تیم تحقیقاتی مستقر در این مرکز میتوانند همزمان با روبونات از هر گونه تغییرات ایجاد شده در ایستگاه مطلع شوند و این در حالی است که ارسال اطلاعات ویدئویی از مریخ تا زمین به کمک دیگر ابزارها و امکانات موجود گاهی تا بیش از ۱۰ دقیقه به طول خواهد انجامید.
ناسا قصد دارد پس از ارسال R2 به ایستگاه فضایی بینالمللی، در مراحل بعدی قابلیتهای جدیدی را برای روبونات در نظر بگیرد تا به کمک آنها بتواند در خارج از ایستگاه فضایی نیز قرار داشته باشند. با توجه به آنچه گفته شد پیشبینی میشد که آینده فضانوردی بیش از این که مدیون تلاشهای فضانوردان باشد، مدیون تلاشها و زحمات افرادی باشد که در طراحی و ساخت رباتهای فضانورد به عنوان نسل جدید فضانوردان، سهمی را بر دوش میکشند.
رباتهای فضانورد شرایط زندگی انسان را در کرات دیگر بررسی می کنند
در واقع ماموریت اصلی ربات های فضانورد جستجوی آب و تعیین مکانی در کرات دیگر برای زندگی انسان است.
کلمه ربات برای نخستین بار در سال ۱۹۲۳ ایجاد شده است و نخستین ربات ها در فیلم ربات های جهانی که توسط روس ها ساخته شد به نمایش درآمد و در نهایت وارد زندگی روزمره شد.
سرپرست حوزه ارتباطات برون سازمانی خانه علوم رباتیک استان اصفهان گفت: ربات یک ماشین هوشمند است توانایی انجام کارهای بسیار سخت را در شرایط دشوار داشته و حتی قادر به تصمیم گیری در شرایط مختلف است.
وی با بیان اینکه ربات فضانورد نیز برای استفاده در فضا و مکان هایی که وجود انسان در آن مکان خطرناک است به کار می رود، خاطرنشان کرد: به طور کلی می توان گفت ربات های فضانورد قابلیت تحمل شرایط خارج از جو زمین را داشته و به همین دلیل برای سفرهای خارج کیهانی و مکانی که انسان قادر به سفر نیست استفاده می شوند.
حسینی در مورد اجزای تشکیل دهنده یک ربات گفت: قسمت الکتریکی شامل بدنه، شاسی، اجزای الکتریکی شامل اجزای الکترونیک و مخابرات، حسگرهای الکترونیکی و مکانیکی و نرم افزار کنترل بوده که هوش مصنوعی به عنوان عضوی از نرم افزار کنترل ربات محسوب می شود.
وی با اشاره به اینکه در برخی موارد دانشمندان به جای طراحی ربا به صورت کامل از ساختار شبیه ساز ربات ها بهره می برند، افزود: در واقع با استفاده از ربات شبیه سازی شده می توان اجزای ربات را بنا به کاربرد آن طراحی و در نهایت به طور کامل استفاده کرد.
سرپرست حوزه ارتباطات برون سازمانی خانه علوم رباتیک استان اصفهان با بیان اینکه ربات باستانی ابتدایی ترین ربات ساخته شده توسط بشر بودهکه تنها به صورت ماکت و برای استفاده در فیلم های تخیلی به کار می رفت، بیان داشت: ربات صنعتی نیز با ساخت ربات هایی با بازوهای سه درجه آزادی متولد شدند که جایگزین انسان در مشاغل صنعتی و سخت می باشند.
وی خاطرنشان کرد: در نهایت با ساخت اجزای آموزش کلاسیک روباتیک و ورود ربات ها در قالب وسایل خانگی پای ربات ها در زندگی مردم باز شد به طوریکه می توان گفت در حال حاضر بیشتر وسایل خانگی به نوعی ربات در مقیاس کوچک هستند که برای فعالیت های خانگی طراحی شده اند.
حسینی با اشاره به اینکه ربات های فضانورد بهترین جایگزین انسان برای سفر به فضا هستند، تصریح کرد: این ربات ها با ارسال به فضا و در نهایت با خصوصیات ویژه و منحصر به فردی که دارند نقش بسیار موثری در ارسال و مخابره اطلاعات فضا به زمین خواهند داشت.
وی افزود: به علاوه ربات های فضا نورد با استفاده از منبع تغذیه بسیار قوی مانند باطری و در نهایت با استفاده از انرژی خورشید شارژ شده و نیازی به تغذیه با مواد غذایی مختلف نخواهند داشت.
سرپرست حوزه ارتباطات برون سازمانی خانه علوم رباتیک استان اصفهان با بیان اینکه فضا به علت عدم وجود جو برای انسان بسیار خطرآفرین است، اظهار داشت: در واقع عدم وجود جو در بسیاری از کرات سبب جذب بسیاری از اجرام آسمانی در سطح این کرات و در نهایت ایجاد خطر جانی برای فضانوردان خواهد شد، به علاوه نبود جو سبب عدم جذب بسیاری از اشعه های مضر موجود در فضا شده که با جذب این اشعه ها در بدن انسان او را در معرض ابتلا به انواع مختلف بیماری ها قرار خواهد داد.
وی با اشاره به اینکه در ساخت ربات های فضانورد به هیچ وجه از لاستیک نمی توان استفاده کرد، افزود: در واقع لاستیک به علت دارا بودن خواص ارتجاعی و نوسانی داشته که در فضا با برخورد اشعه مضر به آن موجب پوسیدگی مولکول های لاستیک خواهد شد.
حسینی با بیان اینکه مهمترین ماموریت ربات ها فضانورد جستجوی یخ و آب و در نهایت محلی برای زندگی نوع بشر است، خاطرنشان کرد: به طور کلی ربات های فضانورد در ماموریت خود به دنبال یافتن آب و مکانی برای زندگی انسان بوده تا بدین وسیله بتوانند آن کره را برای رشد و تکامل انسان انتخاب نمایند.
وی بیان داشت: برای پرتاب ربات ها به فضا از سفینه های فضایی خاصی استفاده می شود که بتواند ربات را به راحتی و در نهایت سالمت در کره دیگر فرود آورد.
سرپرست حوزه ارتباطات برون سازمانی خانه علوم رباتیک استان اصفهان با اشاره به طراحی جعبه سیاه در ربات های فضانورد اظهار داشت: این جعبه در واقع برای ذخیره تمامی اطلاعات سفر ربات به کرات دیگر تعبیه شده که این اطلاعات به طور کامل و دقیق در داخل این جعبه سیاه امکان پذیر می شود.
نویسنده بهرامی
منابع:
جام جم آنلاین
خبرگزاری ایمنا
مرتبط
نخستین ربات فضانورد سخنگو تا پایان هفته راهی فضا میشود ( پرتاپ شد)