روبوت يبني جزءًا من هوائي في المدار ذاتيًا.. واتصاله بالمهندسين لا يتجاوز 15 دقيقة

نجح روبوت طوّره معهد كاليفورنيا للتقنية «Caltech» بتمويل من وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة الأميركية «DARPA» في بناء جزء من هيكل هوائي في مدار الأرض، بعدما جمع مكونات منفصلة بصورة ذاتية، في أول عرض معروف لبناء هيكل في الفضاء من دون تنفيذ التجميع مباشرة بواسطة رواد فضاء.

وأُنجزت المهمة ضمن مشروع «ASTRA»، وهو اختصار لعبارة «تجميع عاكس مشدود ذاتيًا في الفضاء». واستخدم الروبوت أنابيب من مركّب الكربون، ووصلات من الألمنيوم، وفيلمًا عاكسًا لإنشاء هوائي عاكس بعرض 1.4. ولم ينتج عن الاختبار هوائي جاهز للاستخدام بعد، إذ لا تزال هناك حاجة إلى عمليات بناء إضافية، لكن جمع أجزاء منفصلة لتشكيل قسم من هيكل أكبر يمثل خطوة مهمة في تطوير الإنشاءات المدارية.

إدارة من الأرض عبر نوافذ اتصال قصيرة

رغم أن الروبوت نفّذ عمليات التجميع في الفضاء، ظل المهندسون على الأرض يتابعون المهمة. غير أن الاتصال بين الطرفين كان محدودًا للغاية، إذ لم يُسمح للمهندسين بالتواصل مع الروبوت سوى مرات قليلة يوميًا، ضمن نوافذ اتصال لا تتجاوز 15 دقيقة في كل مرة.

وخلال هذه الفترات، كان الفريق يفحص الصور التي يلتقطها الروبوت، ويقيّم المشكلات التي واجهته، ثم يختبر حلولًا محتملة على نموذج مطابق موجود في المختبر. وبعد إعداد التعليمات، كان يرسلها إلى الروبوت لتنفيذ الخطوات التالية، ما أتاح اختبار قدرته على العمل باستقلالية في بيئة مدارية مع تدخل بشري محدود.

يرى الباحثون أن ما تحقق يمثل أول عملية بناء ذاتية لهيكل في الفضاء، وليس مجرد نقل مكونات جاهزة أو وضعها في مواقع محددة.

ما الذي يميّز التجربة عن الروبوتات الفضائية السابقة؟

لا تُعد الاستعانة بالروبوتات في الفضاء فكرة جديدة بالكامل. فقد ساعدت أنظمة مثل «Canadarm2»، المستخدمة في إنشاء محطة الفضاء الدولية، منذ سنوات في نقل مكونات كبيرة ووضعها في مواقعها الصحيحة.

لكن تلك الأنظمة تعتمد أساسًا على تجميع أجزاء صُنعت مسبقًا على الأرض، كما يشارك رواد الفضاء في جزء مهم من عمليات التركيب. أما تجربة «ASTRA» فاختبرت قدرة روبوت على جمع مكونات منفصلة بنفسه وبناء قسم من بنية أكبر، مع اعتماد محدود على الأوامر القادمة من الأرض.

الهدف: بناء هياكل ضخمة مباشرة في المدار

يقود أندرو ديتور برنامج «NOM4D» في وكالة «DARPA»، وقال إن الاختبار يمثل خطوة مهمة نحو بناء هياكل في الفضاء يصل حجمها إلى كيلومترات. ووفقًا لتقييمه، لا تسمح التقنيات المتاحة حاليًا بإنشاء هياكل بهذا الحجم.

ويركز البرنامج على نقل مواد خام إلى المدار بدل إرسال كمية كبيرة من المكونات المعالجة أو الهياكل الضخمة الجاهزة من الأرض. ومن المفترض أن يتيح ذلك تصنيع هوائيات وأنظمة بصرية وألواح شمسية كبيرة داخل الفضاء، وتصميمها وفق الظروف التي ستعمل فيها مباشرة.

كما يمكن لهذا النهج أن يقلل القيود المفروضة على الهياكل التي تُطلق من الأرض، إذ لن يكون من الضروري أن تتحمل بنية واحدة ضخمة سعة الصاروخ المحدودة والتسارع العالي الذي تتعرض له خلال الإطلاق.

وتشبّه «DARPA» الفكرة بألعاب تركيب الهياكل مثل «Tinkertoys» و«K’Nex»، حيث تُستخدم عمليات تجميع بسيطة وقابلة للتكرار لبناء منشآت أكبر بكثير من حجم الروبوت نفسه. وتشمل الخطة بناء كل قسم على حدة، ثم إضافة الشبكة العاكسة، وبعد ذلك فتح الأقسام المكتملة تدريجيًا.

وأوضح ديتور أن النظام لا يحتاج إلى حركات روبوتية معقدة أو خوارزميات متقدمة، مشيرًا إلى أن فريق «Caltech» جمع عمليات هندسية مختلفة في حل قابل للتوسع. ومع أن التقنية لا تزال في مراحلها الأولى، فإنها قد تفتح مستقبلًا الطريق أمام إنشاء هوائيات ضخمة، وتلسكوبات متقدمة، وأنظمة واسعة لتوليد الطاقة الشمسية في المدار، بدل نقلها إلى الفضاء كقطعة واحدة لا يمكن للصواريخ استيعاب حجمها.

المصدر: donanimhaber