Mis puutub kosmoseuuringutesse, siis suurema osa tööst teevad ära robotid. See suundumus jätkub, kui saadame missioone maailmade pindadele üha kaugemale Päikesesüsteemi. Kuid selleks, et robotid oleksid tõhusad ka keerulises keskkonnas, mida peame uurima – nagu Saturni kuu Titan – vajame võimekamaid roboteid.
NASA arendatav uus robot võib olla järgmine samm robotite uurimisel.
Saturni kuu Titan on kõigi planeediteadlaste potentsiaalsete uurimisobjektide nimekirjas. Kuid mis tahes missioon Titanile peab võitlema keskkonnaga, mis erineb teistest: külmad temperatuurid, krüovulkaanid , koopad ning vedelate süsivesinike järved ja mered ning vihm. Selles keskkonnas oleks MSL Curiosity stiilis kulgur hädas.
NASA, alati tulevikku vaatav agentuur, töötab millegi kallal, mis võiks vastata Titani väljakutsetele: kuju muutev robot, mis koosneb mitmest väiksemast robotist, mida saab ise kokku panna.
Praktilisuse huvides kutsuvad nad seda Shapeshifteriks.
Shapeshifter pole üks robot, vaid mitu. Nad kutsuvad neid 'kobotideks' ja üksikud kobotid saavad vee all olles lennata, maas veereda ja ujuda. See muudab Shapeshifteri hästi sobivaks Titani avastamiseks, mis on ainus maailm Päikesesüsteemis, mille pinnal on vedelikku.
Selle kunstniku illustratsioonis selle kohta, kuidas Shapeshifter võib Titanil töötada, jaguneb robot üksikuteks robotiteks, mis suudavad õhust juga uurida. Pildi autoriteet: NASA/JPL-Caltech/Marilynn Flynn
Robootikatehnoloog Ali Agha on JPL-i Shapeshifteri juhtivuurija. Sees Pressiteade Ta ütles: 'Meil on väga vähe teavet pinnase kivise maastiku, metaanijärvede ja krüovulkaanide koostise kohta – meil võib see kõik olemas olla, kuid me ei tea täpselt. Seetõttu mõtlesime, kuidas luua süsteem, mis on mitmekülgne ja suudab läbida erinevat tüüpi maastikku, kuid samas piisavalt kompaktne, et raketiga välja saata.
Shapeshifteri meeskonda kuuluvad Stanfordi ja Cornelli ülikoolide teadlased. Kui nad töötasid välja väiksematest robotitest koosneva roboti kontseptsiooni, andsid nad neile nimeks 'cobots'. Kui üksikud kobotid ühinevad üheks, veereb prototüüp pinnal nagu omamoodi tohutu hamstri ratas. Kui missioon seda nõuab, saavad üksikud kobotid tervikust eralduda ja lennata või ujuda oma sihtmärkideni. Vähemalt nii on see ette nähtud selles varases 3D-prinditud prototüübis, mida JPL-is testitakse.
Praegu testitav Shapeshifteri versioon on poolautonoomne, kuid kui idee teoks saab, tuleb see iseseisvalt ise kokku panna, ootamata Maalt individuaalseid juhiseid. Seoses tehisintellekti ja robootika arenguga on see ilmselt kohe nurga taga.
Illustratsioon väikestest robotitest, mis moodustavad Shapeshifteri. Kobotiteks nimetatud neil kõigil on lendamiseks propeller ja need võivad koos moodustada kera, mis veereb maapinnal energia säästmiseks. Pildi autoriteet: NASA/JPL-Caltech
Shapeshifterit arendatakse all NASA uuenduslikud täiustatud kontseptsioonid (NIAC) programmi. NIAC rahastab järk-järgult arenenud, visioonilisi kontseptsioone, et võtta kasutusele futuristlikud ideed ja arendada neid praktilisuse suunas. NIAC on taga Titan allveelaev , Triton Hopper ja muud projektid.
NASA uuenduslikud täiustatud kontseptsioonid (NIAC) on ka Titani allveelaeva (vasakul) ja Triton Hopperi (paremal) taga. Pildi autorid: Vasakul: NASA. Paremal: NASA/S. Olesen
Kuigi Shapeshifter on praegu vaid 3D-prinditud kontseptuaalne masin, näitab see selgelt, millisesse suunda robotuuringud võtavad. See lähenemisviis on mitmekülgne, mis sobib hästi kaugete paikade, nagu Titan, uurimiseks. Selle mitme roboti mitmekülgsuse kõrval on sisseehitatud liiasuse võimalus: kui üks kobot ei tööta või mingil põhjusel ei tööta, ei ohusta see tingimata kogu missiooni.
Shapeshifter ei oleks Titanil üksi. See oleks osa suuremast missioonikujundusest, mis sisaldab emalaeva. Emalaev oleks pinnal ja võiks olla Shapeshifteri energiaallikaks. Kuna Titani atmosfäär on nii tihe ja udune ning see asub Päikesest nii kaugel, saaks missiooni Titanile juhtida tõenäoliselt radioisotoopide soojusgeneraator (RTG.) Väikesed kobotid töötaksid tõenäoliselt akutoitel ja saaksid end laadida emalaeval kaasas oleva RTG-ga.
Kuid väiksemad kobotid toetaksid ka emalaeva. Kuna Titani atmosfäär on nii tihe, on lend lihtsam kui siin Maal. Juhtivuurija Ali Agha ütleb, et kobotid suudaksid emalaeva tõstmiseks ja uutesse kohtadesse transportimiseks koostööd teha. See aitaks ainult kaasa Shapeshifteri mitmekülgsusele.
'Sageli on nii, et mõned kõige raskemini ligipääsetavad kohad on teaduslikult kõige huvitavamad, sest võib-olla on nad kõige nooremad või asuvad piirkonnas, mida orbiidilt hästi ei iseloomustatud,' ütles JPL-i juht Jason Hofgartner. Shapeshifteri teadlane. 'Shapeshifteri tähelepanuväärne mitmekülgsus võimaldab juurdepääsu kõigile neile teaduslikult mõjuvatele kohtadele.'
Agha arvutab, et 10 kobotit suudavad hõlpsasti tõsta maanduri suuruse Huygens (umbes 9 jalga ehk 3 meetrit lai) ja kandke seda õrnalt erinevatesse kohtadesse.
NASA Dragonfly missioon Titanile kasutab ära Kuu paksu atmosfääri, et lennata erinevatesse kohtadesse. Sellel illustratsioonil laskub Dragonfly helikopteri droon Titani pinnale. Pilt: NASA
NASA on juba teatanud oma missioonist Titanile Dragonfly rootorlennuk. Dragonfly ei oska ujuda, kuid võib lennata erinevatesse kohtadesse ja teha õhus mõõtmisi, samuti teostada pinnaoperatsioone. Seda tüüpi mitmekülgsus sobib ideaalselt Titaniga tutvumiseks ja Shapeshifter on veelgi mitmekülgsem.
On liiga vara öelda, kas Shapeshifter või midagi sarnast on järgmine kavandatud missioon Titanile. Kuid pole üllatav, kui ühel päeval teeb Shapeshifterist pärit robot Titani ümber lennates, veeredes ja ujudes.