مستكشف كهوفٍ آلي مطوّر للبعثات المريخية

تصميم فريد لروبوت عالي المرونة

مستكشف كهوفٍ آلي مطوّر للبعثات المريخية
TT
20

مستكشف كهوفٍ آلي مطوّر للبعثات المريخية

مستكشف كهوفٍ آلي مطوّر للبعثات المريخية

كشف خبراء من «وكالة الطيران والفضاء الأميركية (ناسا)»، بالتعاون مع باحثين من جامعة ستانفورد، النقاب عن مستكشف الكهوف الآلي الاستثنائي «ريتش بوت (ReachBot)».

يتّسم هذا الروبوت بالصغر والخفّة، ويضمّ 4 أذرعٍ طويلة مزوّدة بمقابض قابلة للسحب، تتيح له التحرّك والعمل في محيطه بمرونة مثيرة للإعجاب. وبفضل تصميمه الفريد وقدراته المبتكرة، يحمل «ريتش بوب» وعوداً كبيرة لاستكشاف كهوف المريخ وغيرها من الأجسام الفضائية.

يتألّف النموذج التجريبي الحالي من «ريتش بوت» من هيكلٍ أساسي و4 مفاصل دوّارة تفصل بينها مسافات متساوية، كما النقاط الهندسية في رباعي الأوجه. يضمّ كلّ مفصل ذراعاً قابلة للسحب مجهّزة بآلية للقبض في طرفها. ومع أنّ النسخة النهائية ستعتمد غالباً على ذراعٍ مجهرية، فقد ظهر النموذج الحالي وهو يستخدم شريط قياس لاستعراض عمله في مقطعٍ مصوّر نشرته أخيراً جامعة ستانفورد.

الروبوت يزحف على الجدران لاستكشاف الكهوف

لاستكشاف الكهوف المريخية، يثبّت «ريتش بوت» نفسه على جدران الكهف باستخدام 3 مقابض، ويمدّ الذراع الرابعة بالاتجاه الذي يريده للإمساك بسطحٍ ما. وبتقصير هذه الذراع ومدّ الثلاث الأخريات في الوقت نفسه، يستطيع الروبوت سحب نفسه بالاتجاه المطلوب. استفاد باحثو ستانفورد و«ناسا» من الجاذبية الخفيفة على كوكب المريخ واستخدموا مواد أقلّ لصنع الروبوت؛ الأمر الذي من شأنه أن يقلّل القوى المعاكسة لحركاته، ويجعل منه وسيلةً بسيطة وغير مكلفة لاستكشاف كهوف المريخ.

يشعر العلماء بانجذاب كبير لاستكشاف كهوف المرّيخ للبحث عن أدلّة على وجود حياة أخرى حالية أو ماضية خارج كوكب الأرض. ويُعدّ سطح المريخ بيئة غير صالحة للحياة بسبب درجة الحرارة شديدة البرودة، وغياب المياه، والتعرّض للإشعاعات الكونية، إلّا إنّ كهوفه قد تشكّل ملجأً محتملاً. اليوم، وبفضل حجم «ريتش بوت» الصغير وأسلوبه المبتكر في الاستكشاف، أصبحت البعثات المستقبلية إلى هذه الكهوف أكثر جدوى، وقد تساهم في الكشف عن مخلوقات حيّة أو آثار حياة.

ولكنّ تعدّد استخدامات ومهارات «ريتش بوت» ليس محصوراً في كوكب المريخ؛ حيث إنّ قدراتها الفريدة تجعله مناسباً لاستكشاف أجسام كونية متنوعة في النظام الشمسي؛ مثل الكواكب، والأقمار، والكويكبات ذات التركيبات الصخرية والجاذبية المنخفضة. بمعنى آخر؛ قد يستطيع العلماء إرسال هذا الروبوت إلى القمر وما بعده، وحتّى لصيانة محطّة «البوابة القمرية» عندما تكون خالية من البعثات البشرية.

يُعدّ روبوت «ناسا» الجديد تطوّراً مثيراً في عالم الاستكشاف الفضائي؛ لأنّه يفتح الباب على احتمالات جديدة لفهم ألغاز الفضاء. ومع انطلاقه في رحلته إلى كهوف المريخ وما بعدها، لا شكّ في أنّ «ريتش بوت» سيكون له تأثيرٌ كبير في عالم الروبوتات والاستكشاف الفضائي.

اقرأ أيضاً


مقالات ذات صلة

ساعتان ذريتان إلى محطة الفضاء الدولية الاثنين لاختبار نظرية النسبية

علوم لقطة تُظهر محطة الفضاء الدولية (رويترز)

ساعتان ذريتان إلى محطة الفضاء الدولية الاثنين لاختبار نظرية النسبية

أطلقت وكالة الفضاء الأوروبية، الاثنين، بنجاح، مجموعة تضم ساعتين ذريتين إلى محطة الفضاء الدولية بهدف قياس الوقت بدقة عالية جداً واختبار نظرية النسبية.

«الشرق الأوسط» (باريس)
يوميات الشرق لقطة تُظهر محطة الفضاء الدولية (رويترز)

لاختبار نظرية النسبية... ساعتان ذريتان تنطلقان إلى محطة الفضاء الدولية

تتويجاً لأكثر من 30 عاماً من العمل، تطلق وكالة الفضاء الأوروبية، الاثنين، مجموعةً تضم ساعتين ذريتين إلى محطة الفضاء الدولية بهدف قياس الوقت بدقة عالية جداً.

«الشرق الأوسط» (باريس)
يوميات الشرق المغنية الأميركي كيتي بيري تظهر بعد الرحلة الفضائية في تكساس (إ.ب.أ)

بعد الرحلة الفضائية النسائية... كيتي بيري تصف العودة إلى «الواقع»

بعد أن سافرت إلى الفضاء ضمن طاقم شركة «بلو أوريجين» التابعة للملياردير جيف بيزوس - والذي ضمّ لورين سانشيز وجايل كينغ - عادت نجمة البوب كيتي بيري إلى الأرض.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
علوم رسم فني يظهر كوكب «K2-18b» العملاق (أ.ف.ب)

علماء يرصدون أول دليل قوي على وجود حياة خارج الأرض

كشفت دراسة أجرتها جامعة كامبريدج البريطانية عن أنه قد يوجد عالم محيطي يعج بالكائنات الفضائية على بُعد 124 سنة ضوئية من الأرض.

«الشرق الأوسط» (لندن)
يوميات الشرق تأملُ في الإلهام (ناسا)

أول امرأة ألمانية تسافر إلى الفضاء تأمل إلهام الشباب

أعربت الباحثة الألمانية في مجال الروبوتات، رابيا روجه، التي أصبحت مؤخراً أول امرأة ألمانية تسافر إلى الفضاء، عن أملها في أن تلهم مهمّتها الشباب وخصوصاً الفتيات.

«الشرق الأوسط» (برلين)

ساعتان ذريتان إلى محطة الفضاء الدولية الاثنين لاختبار نظرية النسبية

لقطة تُظهر محطة الفضاء الدولية (رويترز)
لقطة تُظهر محطة الفضاء الدولية (رويترز)
TT
20

ساعتان ذريتان إلى محطة الفضاء الدولية الاثنين لاختبار نظرية النسبية

لقطة تُظهر محطة الفضاء الدولية (رويترز)
لقطة تُظهر محطة الفضاء الدولية (رويترز)

أطلقت وكالة الفضاء الأوروبية، الاثنين، بنجاح، مجموعة تضم ساعتين ذريتين إلى محطة الفضاء الدولية بهدف قياس الوقت بدقة عالية جداً واختبار نظرية النسبية، وفقاً لوكالة الصحافة الفرنسية.

وأقلع صاروخ «فالكون 9» تابع لشركة «سبايس إكس» عند الساعة 08:15، الاثنين، بتوقيت غرينتش، من قاعدة «كاب كانافيرال» الأميركية، حاملاً نظام «إيسز» المكون من ساعتين ذريتين.

وتوجه الصاروخ إلى محطة الفضاء الدولية المتموضعة على ارتفاع 400 كيلومتر، حيث ستضع ذراع آلية نظام «إيسز» خارج المحطة على وحدة «كولومبوس». وسيبقى النظام هناك 30 شهراً لجمع بيانات الساعتين.

وفي مؤتمر صحافي قبل انطلاق المهمة، قال المسؤول البريطاني عن مشروع «إيسز» (ACES) في وكالة الفضاء الأوروبية، سيمون وينبرغ، إنّ الوقت ضروري لعمل أجهزة الكمبيوتر وأنظمة تحديد المواقع عبر الأقمار الاصطناعية، وهو موجود في «مختلف معادلات الفيزياء».

ومن المعروف منذ عام 1915 ونظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين أن الزمن ليس هو نفسه في كل مكان، فهو يُبطئ على مقربة من جسم ضخم، إلى درجة التوقف عند حافة ثقب أسود.

وعلى كوكب الأرض، يمر الوقت بشكل أسرع عند قمة برج إيفل منه عند قاعدته، ولكن «أثر أينشتاين» هذا ضئيل جداً. غير أنه يصبح ملحوظاً عند الابتعاد أكثر في الفضاء.

على ارتفاع 20 ألف كيلومتر، تتقدم الساعات الذرية لأنظمة تحديد المواقع عبر الأقمار الاصطناعية بأربعين ميكروثانية كل يوم مقارنة بتلك الموجودة على كوكب الأرض.

ويهدف هذا المشروع إلى تحسين قياس هذا «التحول الجاذبي» بِقَدر منزلتين عشريتين، للوصول إلى دقة تصل إلى «واحد على المليون»، بفضل الساعتين الذريتين لنظام «إيسز».

«شوكة ضبط»

وتشكّل الساعة الأولى «فاراو» التي صمّمها المركز الوطني الفرنسي للدراسات الفضائية (CNES) أنبوباً مفرغاً من الهواء، يتم فيه تبريد ذرات السيزيوم بالليزر إلى درجة حرارة قريبة من الصفر المطلق (273 - درجة مئوية).

وعند تجميدها بفعل البرد وفي ظل انعدام الوزن، ستحتسب اهتزازاتها عند تردد معين بدقة أكبر من تلك الموجودة على الأرض.

منذ عام 1967، تُعادل الثانية رسمياً 9.192.631.770 فترة من الموجة الكهرومغناطيسية المنبعثة من ذرة السيزيوم 133 التي تغير حالة الطاقة.

وأوضح فيليب لوران، رئيس أنشطة «ACES/PHARAO» في مرصد باريس، أن «فاراو» سيعمل بمثابة «شوكة ضبط» تعيد وضع تعريف الثانية. وستساعده ساعة ذرية، وهي عبارة عن جهاز مازر عاملة بالهيدروجين تم ابتكارها في سويسرا، على المحافظة على استقراره.

وفي النهاية، لن تنحرف إلا بقدر ثانية واحدة فحسب كل 300 مليون سنة. وقد استغرق هذا الإنجاز التكنولوجي أكثر من 30 سنة من العمل، تخللته تأخيرات وصعوبات كثيرة.

ومنذ ذلك الحين ظهرت على الأرض الساعات الضوئية التي تستخدم ترددات أعلى وأكثر دقة بمائة مرة.

وفي حين أن هذا الجيل الجديد «سيتجاوز الساعات الذرية في المستقبل»، فإنه يظل تكنولوجيا «حديثة نسبياً» و«لم يتم وضع أي منها في المدار»، حسب وينبرغ الذي عدَّ أنّ نظام «إيسزفريد من نوعها».

وستنقل إشارته إلى الأرض عبر موجات دقيقة. وعلى الأرض، ستقوم 9 محطات (في أوروبا، وبريطانيا، واليابان، والولايات المتحدة) بمقارنته بالوقت الذي تقيسه ساعاته الخاصة.

وقال لوران إن «الاختلافات ستخضع للتحليل لتحديد ما إذا كانت النتيجة متّسقة مع توقعات نظرية النسبية».

وإذا لم تكن الحال كذلك «ستُفتح نافذة جديدة في عالم الفيزياء». من الذي سيتعين عليه إجراء التعديلات اللازمة لجعل معادلات أينشتاين تتطابق مع الملاحظات؟

وقد يكون ذلك تقدماً في السعي إلى ما يطمح إليه الفيزيائيون، وهو التوفيق بين النسبية العامة التي تفسر طريقة عمل الكون، والفيزياء الكمومية التي تحكم اللامتناهي في الصغر، وهما نظريتان تعملان بشكل جيد جداً، لكنها غير متوافقتين حتى الآن.