Išmanūs robotai gali būti raktas į paslėptų lavos tunelių žvalgybą ir būsimų bazių įrengimą Mėnulyje ir Marse.
Lavos tuneliai Mėnulyje ir Marse vieną dieną galėtų priglausti tyrinėtojus, užtikrindami natūralią apsaugą nuo radiacijos ir meteoritų. Europos tyrėjų komanda pristatė drąsią naują misijos koncepciją, kurioje trys skirtingi robotai dirba kartu, kad autonomiškai tyrinėtų šias ekstremalias požemines aplinkas. Neseniai išbandyta Lansarotės vulkaniniuose urvuose, sistema žymi urvų įėjimų žemėlapius, išskleidžia jutiklius, nuleidžia žvalgybinį judantį robotą ir sukuria išsamius 3D vidaus žemėlapius.
Autonominiai robotai galėtų kurti Mėnulio lavos tunelių žemėlapius.
Šiame projekte dalyvaujanti Malagos universiteto Kosminės robotikos laboratorijos mokslininkų komanda išbando tris robotus vulkaninėje Lansarotės saloje (Ispanija).
Lavos tuneliai netoliese esančiuose planetose vis dažniau laikomi stipriais kandidatais būsimoms bazinėms stovykloms. Šios požeminės konstrukcijos gali natūraliai apsaugoti astronautus nuo žalingos spinduliuotės ir dažnų meteoritų smūgių. Nepaisant jų perspektyvų, pasiekti ir tyrinėti šias aplinkas yra itin sudėtinga dėl nelygaus reljefo, ribotų patekimo taškų ir pavojingų sąlygų.
Siekdamas išspręsti šiuos iššūkius, Europos tyrimų konsorciumas, kuriam priklauso Malagos universiteto Kosminės robotikos laboratorija, sukūrė naują misijos koncepciją, skirtą lavos tunelių tyrinėjimui. Darbas neseniai buvo paskelbtas žurnale „Science Robotics“. Koncepcija sutelkta į tris skirtingus robotų tipus, kurie gali autonomiškai dirbti kartu, kad tyrinėtų ir sudarytų šių atšiaurių požeminių erdvių žemėlapius. Šiuo metu sistema bandoma vulkaniniuose urvuose Lansarotėje (Ispanija), o būsimos misijos bus nukreiptos į Mėnulį.
Keturi autonominio tyrinėjimo etapai
Siūloma misija vyksta keturiais kruopščiai suplanuotais etapais. Pirma, robotai bendradarbiauja kartografuodami teritoriją aplink lavos tunelio įėjimą (1 etapas). Tada į urvą paleidžiamas jutiklinis naudingojo krovinio kubas, kad būtų surinkti pradiniai matavimai (2 etapas). Žvalgybinis savaeigis nusileidžia žemyn pro įėjimą, kad pasiektų vidų (3 etapas). Paskutiniame etape robotų komanda nuodugniai tyrinėja tunelį ir sukuria išsamius jo vidaus 3D žemėlapius (4 etapas).
2023 m. vasarį Lansarotėje atliktas realaus pasaulio lauko bandymas parodė, kad šis metodas veikia pagal planą. Bandomasis tyrimas išryškino Vokietijos dirbtinio intelekto tyrimų centro (the German Research Center for Artificial Intelligence, DFKI) vadovaujamo konsorciumo, prie kurio prisidėjo Malagos universitetas ir Ispanijos bendrovė GMV, technines galimybes.
Pasiruošimas Mėnulio ir Marso tyrimams
Rezultatai patvirtino, kad misijos koncepcija yra techniškai įgyvendinama, ir parodė platesnį bendradarbiaujančių robotų sistemų potencialą. Šie duomenys rodo, kad autonominių robotų komandos galėtų atlikti pagrindinį vaidmenį būsimose tyrinėjimo misijose į Mėnulį ar Marsą. Tyrimas taip pat remia tolesnį pažangių robotų technologijų, skirtų planetų tyrimams, kūrimą.
Malagos universiteto Kosminės robotikos laboratorijos vaidmuo
Kosminės robotikos laboratorija daugiausia dėmesio skiria naujų metodų ir technologijų, kurios padidina kosminės robotikos autonomiją, kūrimui, apimančių tiek planetines, tiek orbitines misijas. Pastaraisiais metais laboratorija glaudžiai bendradarbiavo su Europos kosmoso agentūra, kurdama algoritmus, kurie padeda planetų tyrinėjimo transporto priemonėms (roveriams) planuoti maršrutus ir veikti savarankiškiau.
Be tyrimų, laboratorija yra skirta naujos kartos kosminės robotikos inžinierių mokymui. Malagos universiteto Pramonės inžinerijos mokyklos studentai dalyvauja su šiuo darbu susijusiose stažuotėse ir baigiamųjų darbų projektuose. Dauguma projektų vykdomi bendradarbiaujant su nacionalinėmis ir tarptautinėmis mokslinių tyrimų institucijomis, vykdant bendrus mokslinius tyrimus arba sudarant technologijų perdavimo sutartis su įmonėmis ir mokslinių tyrimų organizacijomis.
Cooperative robotic exploration of a planetary skylight surface and lava cave. Science Robotics, 2025; 10 (105) DOI: 10.1126/scirobotics.adj9699