العلماء يطورون شبكات روبوتية لصنع أقمار صناعية ذكية

يقوم العلماء حاليًا بتطوير شبكات روبوتية مستقلة تعمل معًا لإنشاء أقمار صناعية ذكية. يمكن بعد ذلك استخدام هذه الأقمار الصناعية الذكية لإصلاح الآخرين في الفضاء. في الوقت الحالي ، من الصعب للغاية فعل أي شيء للأقمار الصناعية المعطلة ، وهو ما يحدث كثيرًا. نظرًا لعدم وجود حل حقيقي ، ينتهي الأمر بالأقمار الصناعية باهظة الثمن بالدوران حول الأرض لسنوات حتى يتم إعادتها إلى الغلاف الجوي عن طريق الجاذبية. 

يعمل أو ما ، الأستاذ في جامعة سينسيناتي ، على هندسة تكنولوجيا الروبوتات لإصلاح الأقمار الصناعية التي تدور في مدارها قبل أن تنكسر. يدير مختبر الروبوتات الذكية والمختبر الذاتي في الجامعة ، ويود إنشاء أقمار صناعية آلية قادرة على الالتحام بالأقمار الصناعية الأخرى للإصلاح والتزود بالوقود. 

سيكون أفضل قمر صناعي للإصلاح قادرًا على أداء مهام متعددة ، وفقًا لما قاله. لديه مسيرة مهنية طويلة تشمل العديد من المشاريع التي تتعامل مع الأسلحة الآلية في محطة الفضاء الدولية ، بالإضافة إلى برنامج مكوك الفضاء السابق.

في المختبر ، يعمل أنوب ساثيان ، باحث أول بجامعة كاليفورنيا ، على شبكات روبوتية تعمل بشكل مستقل وتعاوني في مهمة مشتركة. 

في دراستهما الأخيرة ، استخدم الزوجان مجموعة من الروبوتات واختبروها بلعبة جديدة تتضمن أوتارًا لتحريك رمز مرتبط إلى نقطة مستهدفة على طاولة ، يتحكم كل روبوت في سلسلة واحدة ، لذلك يحتاجون إلى مساعدة الآخرين من أجل انقل الرمز المميز إلى المكان الصحيح. للقيام بذلك ، يقومون بتحرير أو زيادة التوتر على الخيط استجابةً لأفعال كل روبوت.

يستخدم الفريق ذكاءً اصطناعيًا يسمى المنطق الوراثي الغامض ، وتمكنوا من الحصول على الروبوتات الثلاثة ، فيما بعد خمسة ، لنقل الرمز المميز إلى المكان المطلوب. 

نشرت نتائج البحث والتجارب في المجلة Robotica هذا الشهر. 

عندما استخدم الباحثون خمسة روبوتات مختلفة ، علموا أنه يمكن إكمال المهمة حتى لو تعطل أحدهم. 

وخلص الباحثون إلى أن "هذا سيكون صحيحًا بشكل خاص بالنسبة للمشكلات المتعلقة بأعداد أكبر من الروبوتات حيث تكون مسؤولية الروبوت الفردي منخفضة".

وفقًا لما قاله ، فإن كل عملية إطلاق للقمر الصناعي تنطوي على احتمال حدوث مشاكل لا حصر لها ، ومن المستحيل دائمًا فعل أي شيء حيال ذلك بمجرد نشر القمر الصناعي. 

في وقت سابق من هذا العام ، تعطل قمر صناعي إنتلسات بقيمة 400 مليون دولار ، وهو نفس حجم حافلة مدرسية صغيرة ، بعد وصوله إلى مدار إهليلجي مرتفع. كما تعطلت بعض أول 60 قمرا صناعيا من Starlink أطلقتها سبيس إكس هذا العام. في حالة SpaceX ، تم تصميم الأقمار الصناعية لتدور حول الأرض على ارتفاع منخفض ، مما تسبب في تحللها بعد بضع سنوات.

الأكثر شهرة حدث في عام 1990 عندما تم نشر تلسكوب هابل الفضائي. علمت وكالة ناسا لاحقًا أن المرآة كانت مشوهة ، وأن مهمة إصلاح لاحقة على متن مكوك الفضاء إنديفور تمت في عام 1993. انطلقت تلك المهمة لتحل محل المرآة ، مما يسمح لصور الكون بالعودة إلى الأرض. 

ووفقًا لما ذكره ، فإن إرسال البشر إلى الفضاء لإصلاح الأقمار الصناعية أمر مكلف للغاية. يمكن أن تكلف المهام مليارات الدولارات ويصعب إكمالها.

تصبح القضايا أكثر بروزًا في كل مرة يتم فيها إطلاق قمر صناعي. 

قال ما: "الأقمار الصناعية التجارية الكبيرة مكلفة. ينفد وقودها أو تتعطل أو تتعطل. يودون لو كان بإمكانهم الذهاب إلى هناك وإصلاحها، لكن ذلك مستحيل في الوقت الحاضر".

تتطلع ناسا إلى إطلاق قمر صناعي في عام 2022 قادر على إعادة تزويد الآخرين بالوقود في مدار أرضي منخفض. سوف ينطلقون لاعتراض القمر الصناعي التابع للحكومة الأمريكية وإعادة تزويده بالوقود. يُطلق على المشروع اسم Restore-L ، ومن المتوقع أن يكون دليلًا على مفهوم إصلاحات الأقمار الصناعية المستقلة ، وفقًا لوكالة ناسا.

ماكسار ، وهي شركة من كولورادو ، ستكون مسؤولة عن البنية التحتية للمركبة الفضائية والأسلحة الروبوتية للمشروع. 

وفقًا لجون لايمر ، كبير خبراء الروبوتات في شركة Maxar ، فإن معظم الأقمار الصناعية تفشل بسبب نفاد الوقود.  

"أنت تقاعد قمرًا صناعيًا جيدًا تمامًا لأن غازه نفد." هو قال. 

أو ما، الذي عملت معه لسنوات عديدة، يعمل في مجال تنظيم اللقاءات والتقارب. هناك حلول تقنية متنوعة، بعضها أفضل من غيره. الأمر يتعلق باكتساب خبرة عملية لمعرفة أي خوارزميات هي الأفضل، وما الذي يقلل من مخاطر التشغيل إلى أقصى حد.

.