اکتشاف در زیستگاه های فضایی با الهام از داستان هانسل و گرتل !
شاه بلاگ: شاه بلاگ: گروهی از پژوهشگران آمریکایی با الهام از داستان مشهور «هانسل و گرتل»، روش جدیدی را برای اکتشاف در زیستگاه های فضایی ارایه داده اند.
به گزارش شاه بلاگ به نقل از ایسنا و به نقل از ساینس دیلی، پیدا کردن خانه در مریخ به زودی می تواند محقق شود و پژوهشگران «دانشگاه آریزونا»(UArizona) هم اکنون درحال جستجوی مکان هایی هستند که فضانوردان آینده می توانند از آنها به عنوان زیستگاه بهره گیرند. 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 برای اینکه نیازی به بنا کردن ساختار ندارند. فضانوردان در مقابل تشعشعات مضر کیهانی محافظت می شوند. بدین سبب تنها کاری که باید انجام دهید، این است که آنها را زیبا و دنج کنید.
فینک، پژوهشگر ارشد مقاله جدیدی در مورد جزییات یک شبکه ارتباطی است که مریخ نوردها، کاوشگرهای دریاچه و حتی وسایل نقلیه زیردریایی را بوسیله یک شبکه توپولوژی به هم متصل می کند و به ماشین ها امکان می دهد تا به عنوان یک گروه مستقل از انسان ها با یکدیگر کار کنند.
بگفته فینک و همکارانش، این روش می تواند یکی از چالش های بزرگ فناوری فضایی ناسا را با کمک به غلبه بر محدودیت های فناوری فعلی برای عبور ایمن از محیط دنباله دارها، سیارک ها، قمرها و اجرام سیاره ای برطرف کند. پژوهشگران با اشاره به داستان مشهور «هانسل و گرتل»(Hansel and Gretel)، مفهوم پیشنهادی خودرا «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 بوسیله 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 این است که شما وقتی مجبور باشید و نه طبق 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 به عنوان 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 به عنوان 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 مختلف فرماندهی در نظر می گیرد. به عنوان 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. ماموریت های فضایی هم اکنون این مفهوم را پذیرفته اند و چندین مورد از آنها نیز با مشارکت پژوهشگران دانشگاه آریزونا انجام شده است. مفهوم پیشنهادی برای ماموریت دیگری که در نهایت برای تامین 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 ارائه 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 کوشش های 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 بطور 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 تعدادی از آنها از بین بروند، همچنان اتصال وجود دارد. بنابراین، مریخ نورد مادر هیچ گاه 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 به عنوان تکرارکننده عمل می کنند و سیگنال را در فواصل منظم تقویت می کنند تا از تخریب آن جلوگیری شود. فینک اشاره کرد: نکته مهم این است 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 خودرا 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: shahblog.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب