رنسانسي در دنياي اكتشافات فضايي
ناوگان‌هاي رباتيكي جاي خط‌شكن‌هاي تنها را مي‌گيرند
ولفگانگ فينك از محققان برجسته در زمينه فيزيك و اخترشناسي است كه همكاري‌هاي مختلفي با دانشگاه‌ها و مراكز تحقيقاتي جهان دارد. وي كه بتازگي همكاري تحقيقاتي وسيعي را با انستيتو فناوري كاليفرنيا در پاسادانا آغاز كرده است، مي‌گويد: ما در آستانه تغيير عظيمي در فرآيند اكتشافات سياره‌اي هستيم و بي‌شك نسل بعدي كاشفان رباتيكي با آنچه كه ما هم‌اكنون ساخته‌ايم، تفاوت فاحشي خواهند داشت.
وي كه اخيرا به عنوان يكي از استادان و مغزهاي تصميم‌گيري در عرصه دانش ريز الكترونيك دانشگاه آريزونا نيز معرفي شده، معتقد است: شيوه‌اي كه ما بر اساس آن در دهه‌هاي آتي به اكتشافات فضايي مي‌پردازيم هيچ شباهتي به استراتژي‌هاي فعلي ندارد.
البته اين تنها نظر وي نيست و بسياري از كارشناسان علوم فضايي بر اين باورند كه بشر امروزي بتدريج در حال رها كردن نگرش‌هاي سنتي استفاده از تك‌ربات‌هاي فضايي و حركت به سوي مجموعه سيستم‌هاي رباتيكي چندمنظوره و كم‌هزينه‌اي است كه از قابليت‌هاي مختلفي همچون هدايت خودكار يا فرمان دادن به ساير ربات‌ها در وضعيت‌هاي مختلف برخوردار باشند.
فينك و تيم همراهش در انستيتو فناوري كاليفرنيا، سازمان زمين‌شناسي آمريكا و دانشگاه آريزونا هم‌اكنون در حال طراحي نرم‌افزار خودكاري هستند كه البته در كنار آن بستر رباتيكي آزمايشي نيز ساخته‌اند كه به طرز خيره‌كننده‌اي شرايط موجود در يك جرم فضايي را تقليد كرده و به اين ترتيب امكان منحصربه‌فردي همچون بررسي چگونه كار كردن مجزا يا با همكاري يكديگر چنين سيستم‌هاي رباتيكي را فراهم مي‌كند. اين نرم‌افزار به ربات امكان مي‌دهد تا به صورت خودكار فكر كند، مشكلات پيش رو و خطرات احتمالي را تشخيص داده و براي بررسي موارد مختلف اولويت‌بندي‌هاي لازم را انجام دهد.
در حال حاضر اعمال كنترل نيروهاي متخصص انساني بر سيستم‌هاي رباتيكي كه راهي فضا مي‌شوند به گونه‌اي است كه ابتدا فرماني خاص براي سيستم كاشف رباتيكي فضايي ارسال شده تا بر اساس آن اقدام شود و در ادامه منتظر مي‌مانند تا فرمان ارسالي به مرحله اجرا درآيد.
اما يكي از مشكلاتي كه براي دانشمندان دردسرساز شده و در عين حال محدوديت‌هاي زيادي را ايجاد مي‌كند، اين است كه هنگام مواجه شدن با حوادث و شرايط پيش‌بيني نشده، امكان هيچ نوع انعطافي در برنامه از پيش تعيين شده وجود ندارد.
به عنوان مثال زماني كه يك سيستم رباتيكي امروزي در حال عبور از منطقه‌اي خاص از يك جرم بزرگ فضايي است، ممكن است به توده‌هايي نزديك شود كه تا پيش از آن در برنامه‌ريزي‌ها جايي نداشته‌اند يا اين‌كه به شكاف‌هاي بزرگي برسند كه متان از آنها منتشر مي‌شود، اما هيچ برنامه‌ريزي‌اي براي توقف و بررسي محيط ناشناخته وجود ندارد. دانشمندان اين محدوديت را ضعفي بزرگ مي‌دانند.
فينك در اين خصوص مي‌گويد: در آينده مجموعه ربات‌ها هستند كه به جاي تك‌ربات وظيفه دشوار اكتشافات فضايي را به عهده مي‌گيرند. اين ربات‌ها اطلاعات مختلفي را كه هنگام گشتزني به دست مي‌آورند در آن واحد با ديگر هم‌تيمي‌هاي خود به اشتراك مي‌گذارند. اين نوع از اكتشافات فضايي ممكن است روزي در مأموريت تيتان يا ساير اجرام فضايي به كار گرفته شود. اكنون پيشنهاداتي درخصوص نوع رسيدن به تيتان يا ديگر اجرام مهم فضايي منظومه شمسي مطرح شده است كه عمدتا شامل استفاده از تك‌مدارگرد، تك‌بالون فضايي و سيستم‌هاي رباتيكي حركت‌كننده در سطح يا سيستم‌هاي با قابليت فرود در درياچه‌هاي چنين اجرا مي‌شود.
محقق انستيتو فناوري كاليفرنيا : در آينده مجموعه ربات‌ها هستند كه به جاي تك‌ربات وظيفه دشوار اكتشافات فضايي را به عهده مي‌گيرند.
در اين سناريوي عملياتي يك مدارگرد رباتيكي به اطراف تيتان مي‌چرخد و اين در حالي است كه تلاش مي‌شود چشم‌انداز كامل و وسيعي از آن تهيه شود. اين چشم‌انداز با استفاده از يك دستگاه بالن هوايي يا فضاپيماي رباتيكي به دست مي‌آيد كه بر فراز عرض‌هاي مختلف تيتان در حال پرواز است. با استفاده از چنين مجموعه‌اي مي‌توان تصويري از كوه‌ها، درياچه‌ها و دره‌هاي عميق تيتان به دست آورد، گويي از دريچه چشم يك پرنده نگاه شده است و البته همگان مي‌دانند تصويري كه از محيط اطراف در مغز پرنده تشكيل مي‌شود با تصوير كامل و وسيع است.
از سوي ديگر و روي سطح يا درياچه‌هاي تيتان، سيستم رباتيكي نيز وظيفه انجام اكتشافات مختلف در درون اعماق و برآمدگي‌هاي گوناگون آن را دارد. مدارگرد يادشده در ارتباط مستقيم با بالن هوايي بوده و فرمان‌هاي لازم را براي چگونه ادامه دادن پرواز روي منطقه‌اي خاص صادر مي‌كند. به عنوان مثال در اين فرمان‌ها به بالن هوايي براي تصويربرداري‌هاي مختلف يا تنظيم ارتفاع پروازي دستورهاي لازم داده مي‌شود. تمامي اين وضعيت‌ها در حالي ادامه مي‌يابد كه اين بالن هوايي همچنان با چندين سيستم رباتيكي حركت‌كننده روي سطح جرم فضايي مورد نظر در ارتباط مستقيم است و فرمان‌هاي لازم را براي نزديك شدن به منطقه‌اي كه بالن هوايي زيرنظر داشته، صادر مي‌كند. در حقيقت مي‌توان اين‌گونه تصور كرد كه اين مدارگرد همچون قلب تپنده ارتباطي تمامي اين مجموعه ناوگان رباتيكي است.
در اين فرآيند ممكن است يكي از سيستم‌هاي رباتيكي حركت‌كننده روي سطح از مشاهده صخره‌هايي صاف در ناحيه‌اي خاص خبر دهد و اين در حالي است كه فضاپيما يا مدارگرد بلافاصله با دريافت اين اطلاعات و انجام بررسي‌هاي بيشتر، اين ناحيه صاف را بستر رودخانه خشك شده‌اي عنوان كنند. در حال حاضر چنين همكاري‌اي آن هم در اين سطح فوق‌العاده در خصوص انجام مأموريت‌هاي فضايي از جمله مأموريت مريخ‌نوردهاي روح و فرصت ديده نمي‌شود. به همين دليل همواره بايد درخصوص مسيري كه در پيش رو دارند نگران بود. نكته مهم در اين ميان، تلاش براي دستيابي به ربات‌هايي است كه قابليت هدايت ديگر سيستم‌هاي رباتيكي را داشته باشند.
دانشمندان از هم‌اكنون روزي را متصور مي‌شوند كه ناوگاني از ربات‌هاي كوچك و بزرگ راهي فضا شده و در حكم چشم، گوش، بازو و پاهاي بشر در محيط‌هاي مختلف يك جرم فضايي همچون تيتان به كشفيات مختلفي مشغول شوند. اين ناوگان رباتيكي بايد اين قابليت را داشته باشد كه بدون نياز به حضور نيروهاي انساني، نسبت به هر گونه تغييرات محيطي و رويارويي با حوادث ناگهاني قدرت تصميم‌گيري داشته باشند. در صورتي‌كه چنين تصويري به واقعيت عيني تبديل شود به نظر مي‌رسد ديگر نيازي به بررسي امكان اعزام فضانوردان به مأموريت‌هاي طولاني‌مدت و چند ساله فضايي نخواهد بود. صرفه‌جويي‌هاي مالي كه در اين خصوص صورت مي‌گيرد نيز انگيزه‌اي بزرگ براي دانشمنداني نظير فينك شده تا با پشتكار بيشتري روي اين پروژه كار كنند.
* ارسال مقاله توسط عضو محترم سایت با نام کاربری : sm1372
