اکتشاف در زیستگاه های فضایی با الهام از داستان هانسل و گرتل !
به گزارش کوتاه کننده لینک، گروهی از پژوهشگران آمریکایی با الهام از داستان مشهور «هانسل و گرتل»، متد جدیدی را برای اکتشاف در زیستگاه های فضایی عرضه کرده اند.
به گزارش کوتاه کننده لینک به نقل از ایسنا و به نقل از ساینس دیلی، پیدا کردن خانه در مریخ بزودی می تواند محقق شود و پژوهشگران «دانشگاه آریزونا»(UArizona) هم اکنون درحال جستجوی مکان هایی هستند که فضانوردان آینده می توانند از آنها بعنوان زیستگاه استفاده نمایند. پژوهشگران کالج مهندسی دانشگاه آریزونا، نوعی فناوری ابداع نموده اند که به گروهی از ربات ها امکان می دهد تا در محیط های زیر سطح جهان های دیگر کاوش کنند.
«ولفگانگ فینک»(Wolfgang Fink)، دانشیار مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه آریزونا اظهار داشت: غارها زیستگاه های مناسبی برای فضانوردان خواهند بود چونکه نیازی به بنا کردن ساختار ندارند. فضانوردان در مقابل تشعشعات مضر کیهانی محافظت می شوند. ازاین رو تنها کاری که باید انجام دهید، اینست که آنها را زیبا و دنج کنید.
فینک، پژوهشگر ارشد مقاله جدیدی در مورد جزئیات یک شبکه ارتباطی است که مریخ نوردها، کاوشگرهای دریاچه و حتی وسایل نقلیه زیردریایی را از راه یک شبکه توپولوژی به هم متصل می کند و به ماشین ها امکان می دهد تا بعنوان یک گروه مستقل از انسان ها با یکدیگر کار کنند.
به قول فینک و همکارانش، این روش می تواند یکی از چالش های بزرگ فناوری فضایی ناسا را با کمک به غلبه بر محدودیت های فناوری کنونی برای عبور ایمن از محیط دنباله دارها، سیارک ها، قمرها و اجرام سیاره ای برطرف کند. پژوهشگران ضمن اشاره به داستان مشهور «هانسل و گرتل»(Hansel and Gretel)، مفهوم پیشنهادی خویش را «DDCN» نامیدند.
فینک اظهار داشت: اگر داستان را به خاطر داشته باشید، می دانید که هانسل و گرتل چگونه خرده های نان را انداختند تا مطمئن شوند که راه بازگشت را پیدا خواهند کرد. خرده های نان در سناریوی ما، سنسورهای کوچکی هستند که روی مریخ نوردها قرار می گیرند. مریخ نوردها، حسگرها را هنگام عبور کردن از غار یا سایر محیط های زیرسطحی به کار می گیرند.
مریخ نوردها با نظارت مداوم بر محیط خود و حفظ آگاهی از جایی که در آن قرار دارند، خود به خود پیش می روند و از راه یک اتصال داده بی سیم به یکدیگر متصل می شوند و ارتباط را در طول مسیر برقرار می کنند. هنگامی که مریخ نورد احساس کند سیگنال درحال محو شدن است اما همچنان در محدوده قرار دارد، یک گره ارتباطی را صرف نظر از تلاشی که برای آن داشته است، رها می کند.
فینک افزود: یکی از جنبه های جدید، چیزی است که ما آنرا استقرار فرصت طلبانه می نامیم. ایده اینست که شما وقتی مجبور باشید و نه مطابق برنامه از پیش تعیین شده، خرده های نان را به کار می گیرید.
در تمام این مدت، نیازی به ورودی از مریخ نورد مادر نیست. هر مریخ نورد به تنهایی این تصمیم را خواهد گرفت. فینک توضیح داد که این سیستم می تواند به یکی از دو روش مورد نظر کار کند. در یکی از روش ها، مریخ نورد مادر بعنوان یک گیرنده غیرفعال عمل می کند و داده های ارسال شده توسط مریخ نوردهایی که کاوش را انجام می دهند، جمع آوری می کند. در روش دیگر، مریخ نورد مادر بعنوان رهبر ارکستر عمل می کند و حرکات مریخ نوردها را کنترل می کند.
این مفهوم جدید با پارادایم شناسایی سطح مقیاس پذیر که توسط فینک و همکارانش در اوایل دهه ۲۰۰۰ ابداع شد، مطابقت دارد. این ایده، گروهی از ربات ها را در سطوح متعدد فرماندهی در نظر می گیرد. بعنوان مثال، یک مدارگرد، یک بالگرد را کنترل می کند که به نوبه خود یک یا چند فرودگر یا مریخ نورد را روی زمین تحت کنترل دارد. مأموریت های فضایی هم اکنون این مفهوم را پذیرفته اند و چندین مورد از آنها هم با مشارکت پژوهشگران دانشگاه آریزونا صورت گرفته است. مفهوم پیشنهادی برای مأموریت دیگری که در نهایت برای تأمین مالی انتخاب نشد، فرستادن یک مدارگرد حامل یک بالون و یک کاوشگر برای مطالعه یکی از دریاهای هیدروکربنی در قمر «تایتان»(Titan) زحل بود. روش خرده های نان با عرضه یک پلت فرم قوی که به کاشفان رباتیک امکان می دهد تا در زیر زمین یا حتی در محیطهای مایع کار کنند، این ایده را یک گام جلوتر می برد. فینک اظهار داشت: چنین دسته ای از ربات های مستقل می توانند به تلاشهای جستجو و نجات بعد از وقوع بلایای طبیعی روی زمین کمک کنند.
فینک اظهار داشت: بزرگترین چالش جدا از قرار دادن مریخ نوردها در محیط زیرسطحی، در وهله اول بازیابی اطلاعاتی است که آنها در زیر زمین ثبت می کنند و باردیگر به سطح می آورند. مفهوم DDCN به گروهی از مریخ نوردها امکان می دهد که حتی در محیطهای پیچیده زیرزمینی، بدون از دست دادن تماس با مریخ نورد مادر خود حرکت کنند. مریخ نوردهایی که مجهز به سیستم تشخیص نور و محدوده یا لیدار هستند، حتی می توانند گذرگاه های غار را در هر سه بعد ترسیم کنند.
وی ادامه داد: بعد از استقرار، سنسورهای ما به صورت خودکار یک شبکه غیر جهت دار را ایجاد می کنند.
«مارک تاربل»(Mark Tarbell)، دانشمند تحقیقاتی ارشد در لابراتوار فینک و از پژوهشگران این پروژه اظهار داشت: آنها می توانند جابه جا شوند و نقاط مرده و خاموشی سیگنال را جبران کنند. اگر بعضی از آنها از بین بروند، همچنان اتصال وجود دارد. بنابراین، مریخ نورد مادر هیچگاه اتصال به دورترین گره در شبکه را قطع نمی کند.
در مکان هایی که به ربات های غوطه ور نیاز دارند، این سیستم می تواند شامل یک فرودگر باشد که به زمین متصل است. در اینجا گره های ارتباطی بعنوان تکرارکننده عمل می کنند و سیگنال را در فواصل منظم تقویت می کنند تا از تخریب آن جلوگیری شود. فینک تصریح کرد: نکته مهم اینست که گره ها توانایی جمع آوری داده هایی مانند فشار، شوری، دما و سایر پارامترهای شیمیایی و فیزیکی را دارند و می توانند داده ها را به کابل متصل به فرودگر انتقال دهند.
وی ادامه داد: تصور کنید که تمام راه را طی می کنید، به اقیانوس زیرسطحی می رسید و خویش را در محاصره حیات بیگانه می بینید اما هیچ راهی برای فرستادن داده ها به سطح ندارید. این سناریویی است که باید از آن اجتناب نماییم.
گروه فینک با توسعه مریخ نوردها و فناوری ارتباطی، حالا درحال کار کردن روی ساخت یک مکانیسم واقعی هستند که مریخ نوردها توسط آن بتوانند گره های ارتباطی را مستقر کنند.
فینک اظهار داشت: اساسا ما به هانسل و گرتل خود آموزش می دهیم که چگونه خرده های نان را رها کنند تا به یک شبکه ارتباطی کارآمد اضافه شوند.
این پژوهش، در مجله «Advances in Space Research» به چاپ رسید.
منبع: gph.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان gph در مورد این مطلب