Yerçekiminin çok düşük olduğu ya da hiç olmadığı asteroitleri ve diğer küçük güneş sistemi cisimlerini keşfetmek onlarca yıldır uzay araçları için önemli zorluklar teşkil etmiştir. Ancak SpaceHopper adlı yeni bir robotik kaşif, sıfır yerçekimi koşullarına karşı savaşmak yerine bu koşullardan yararlanarak bunu değiştirmeyi vaat ediyor.
ETH Zürih‘teki araştırmacılar tarafından geliştirilen SpaceHopper, çekiş gücü ya da atmosferin çok az olduğu ya da hiç olmadığı ortamlarda kısa sıçramalarla ilerlemek için eklemli bacaklara sahip yenilikçi bir zıplamalı hareket sistemi kullanıyor. Yuvarlanmak ya da uçmak yerine bir noktadan diğerine “zıplayarak” asteroitler gibi havasız cisimlerin düzensiz yüzeylerini daha önce hiçbir robotun yapmadığı şekilde keşfedebiliyor.
Asteroit Keşfi için Özel Olarak Üretilmiş Benzersiz Bir Tasarım
SpaceHopper’ın yeteneklerinin temelinde benzersiz üçgen gövde yapısı yatmaktadır. Üç köşesinin her birine mafsallı bir bacak monte edilmiş olan bu çerçeve, dengeyi korurken her yönde hareket esnekliği sağlar.
SpaceHopper’ın bacaklarının her biri, hassas bir şekilde kontrol edilen sıçramalar gerçekleştirmek için birlikte çalışan tek eklemli “dizler” ve “kalçalara” sahiptir. Bacaklarını eşzamanlı olarak dışa ve sonra içe doğru sallayarak, bir yüzeyden itebilir ve bacak hareketleriyle zıplamanın ortasında yörüngesini ayarlayabilir. Ayaklardaki oniks benzeri iniş pedleri, yere geri dokunduğunda sabitlenmesine yardımcı olur.
Bu yenilikçi zıplamalı hareket sistemi, havasız gök cisimlerinde bulunan koşullar için özel olarak tasarlanmıştır. İtiş gücü için atmosfer veya aşağı doğru çekiş gücü sağlamak için yerçekimi olmadan, tekerlekli ve hatta bacaklı robotlar engebeli arazide ilerlemekte zorlanabilir. Ancak SpaceHopper’ın zıplayan yürüyüşü – hayvanların yerçekimsiz ortamlarda nasıl hareket ettiğinden esinlenerek – asteroit keşfinin zorluklarına mükemmel bir şekilde uyuyor.
SpaceHopper’ın Sıfır-G Simülasyonunda Test Edilmesi
SpaceHopper’ın bir asteroit veya başka bir düşük yerçekimli yüzey üzerinde ne kadar iyi zıplayabileceğini ve hareketlerini ne kadar iyi ayarlayabileceğini değerlendirmek için, bilim insanlarının onu uzayda bulunan neredeyse ağırlıksızlığa uyan koşullar altında test etmeleri gerekiyordu. Bunun için, mikro yerçekimi dönemleri yaratan desenlerle uçan bir uçakta parabolik uçuşlara yöneldiler.
Birden fazla uçuş boyunca teknisyenler SpaceHopper’ı belirlenen sıfır yerçekimi aşamalarında uçağın içine yerleştirdiler. Etkileyici bir şekilde, video görüntüleri, amaçlandığı gibi koordineli bacak hareketleri yoluyla sabit pozisyonları koruduğunu gösterdi. Hatta pratik yaparak, farklı yönlerdeki sıçramaları aktif olarak kontrol edebildi – bu da düz olmayan asteroit yüzeylerinden geçme potansiyelini ortaya koydu.
Başarılı parabolik uçuş gösterileri SpaceHopper’ın düşük yerçekimi ortamında çevikliğini ve kabiliyetini kanıtladı. Yuvarlanmak ya da yürümek yerine zıplayarak, vücudunun ve bacaklarının dinamik dengesi sayesinde mikro yerçekimini kendi avantajına kullandı. İleriye dönük olarak araştırmacılar SpaceHopper’ın otonom navigasyonunu geliştiriyor ve gerçekçi asteroit keşif görevleri için becerisini daha fazla test ediyor.
Yakın Asteroit Kaynak Kullanımının Önünü Açmak
Uzay ajansları uzun zamandır asteroitleri, yerinde uzay endüstrisinin önünü açabilecek değerli metaller, yakıt ve inşaat malzemelerinin potansiyel kaynakları olarak görmektedir. Ancak bileşimlerinin tam olarak haritalanması ve ekonomik olarak uygulanabilir çıkarma süreçlerinin belirlenmesi, yakından gözlem ve örnek toplama gerektirmektedir.
SpaceHopper, bilimsel sensörler ve araçlar taşırken engebeli asteroit yüzeylerinden geçebilen çevik bir robotik kaşif sağlayarak bu noktada önemli bir rol oynayabilir. Bir bölgeden diğerine atlayarak, sabit bir iniş aracından çok daha geniş bir alanda ayrıntılı mineraloji verileri, görüntüler ve örnekler toplayabilir.
Görev planlayıcıları, daha fazla geliştirme ile SpaceHopper benzeri robotların, kaynak açısından zengin optimum hedefleri belirleyerek ve verimli çıkarma rotaları stratejisi oluşturarak insan misyonları için yol gösterici olarak hizmet vereceğini öngörmektedir. Hatta asteroitlerden çıkarılan ham inşaat malzemelerini taşıyarak ve konumlandırarak barınaklar gibi ilk altyapıların inşasına yardımcı olabilirler.
SpaceHopper’ın arkasındaki araştırmacılar onu, düşük yerçekimli ortamları keşfetmek için özelleşmiş yeni nesil robotların sadece başlangıcı olarak görüyorlar. SpaceHopper gibi zıplayan robotlar, tekerlekli ve bacaklı robotların başarısız olduğu yerlerde başarılı olarak, güneş sistemi boyunca asteroitleri ve diğer küçük gezegen cisimlerini araştırma ve kullanma şeklimizde devrim yaratabilir.
SpaceHopper Robot Hakkında Sıkça Sorulan Sorular
Robotun amacı nedir?
Robotun amacı düşük yerçekimli ortamları, özellikle de asteroitler ve uydular gibi gök cisimlerini keşfetmektir. Bu ortamların zorluklarının üstesinden gelmek ve evrenimizin oluşumu hakkında değerli bilgiler toplamak için tasarlanmıştır.
SpaceHopper yerçekimsiz ortamda nasıl hareket ediyor?
Robot tekerleklere dayanmak veya atmosferde uçmak yerine benzersiz bir zıplama mekanizması kullanır. Diz ve kalça eklemlerine sahip üç bacağı vardır, bu da bir yüzeyden itmesine ve yukarı ve yanlara doğru hareket etmek için kısa sıçramalar yapmasına olanak tanır.
Robot nerede test edildi?
SpaceHopper Robot kısa bir süre önce Avrupa Uzay Ajansı’nın parabolik uçuşu sırasında simüle edilmiş yerçekimsiz bir ortamda test edildi. Uçuş, araştırmacıların robotun uzayda karşılaşabileceği düşük yerçekimi koşullarını taklit etmelerini sağladı.
SpaceHopper robotunun test sonuçları ne oldu?
Parabolik uçuş sırasında yapılan deneyler başarılı sayıldı. Robot kendini yeniden konumlandırma ve bacaklarını kullanarak belirli bir yöne zıplama becerisini gösterdi. Araştırmacılar robotun genel performansından memnun kaldılar.
Asteroitleri ve uyduları keşfetmek neden önemlidir?
Asteroitleri ve uyduları keşfetmek çok önemlidir çünkü gelecekte insanlığa faydalı olabilecek değerli mineral kaynakları içerdiklerine inanılmaktadır. Ayrıca, bu gök cisimlerini incelemek evrenimizin oluşumu hakkında değerli bilgiler sağlayabilir.
