Forskare har skapat en ny modell av rymdrobotar som kan rulla och hoppa på marken med mikrogravity och samtidigt producera värdefull vetenskaplig forskning.
Kometer och asteroider ligger för närvarande på gränsen till vetenskaplig kunskap om Solsystemet. Dessa invaderare rymmer inte bara de byggstenar som utgör planeterna, utan även de kemiska komponenter som bildar livet på jorden. Emellertid är det mycket svårt att skicka dem robotuppdrag, med tanke på mikroförhållandena.
Detta demonstrerades starkt av European Rosetta förra året, då Fils landningsmodul skickades till komet 67P / Churyumov-Gerasimenko framgångsrikt landade på kometen. Men det lilla sondhålssystemet har inte lyckats hålla fast vid ytan, och han hoppade tillbaka till rymden. Phil föll så småningom på en komet, hoppade och landade sedan på en mindre lämplig plats.
Problemet med kometer som 67P ligger i ett mycket lågt gravitationsfält jämfört med jordens storlek. Varje tryck kan orsaka en katastrof för någon vanlig rymdrobot. Till exempel kommer hjulförare som används på Mars att vara värdelösa på komets yta. En liten vridning av hjulen kan ge dem tillräckligt acceleration och tröghet att bryta sig bort från ytan och rulla över. I fallet med Fila-modulen är även slagtåliga stöd inte tillräckligt tillförlitliga. För att lösa detta problem, samlade NASA-forskare från Jet Propulsion Laboratory (LRD, Pasadena, Kalifornien) med forskare från Stanford University (Stanford, Kalifornien) och Massachusetts Institute of Technology i Cambridge för att skapa en robot som är mest anpassad till mikroförhållandena.
"Hedgehog är en annan typ av robot som kan hoppa och tumla längs ytan istället för att rulla med hjul", säger Issa Nesnas, chef för LRD-forskargruppen i ett pressmeddelande från NASA. "Den är formad som en kub och kan fungera oavsett vilken sida den landade på."
För närvarande finns det två prototyper av Hedgehog. Detta är en enkel kub och den andra modellen, täckt med "knivar", som fungerar som ben, och kan också användas som prober för att ta prover av dammiga jordar av kometer och asteroider.
Inuti båda modellerna används ett system med 3 svänghjul, vilket kan varva ner och sakta ner, överföra det kinetiska ögonblicket och förvandla det till rörelse. Detta gör det möjligt för roboten att hoppa, tumla och vrida. Eftersom systemet inte har något begrepp som "topp", oavsett vilken sida som igelkott har landat. Föll i ett hål? Inga problem! Ingenjörer har redan tänkt på en reservmanövrering, kallad "tornado" av dem. Hedgehog i detta fall börjar snurra på plats, vilket drar honom ur fångenskapen i gropen eller sandfälla. "Genom att reglera bromshjulens bromsning kan du justera häckhammarens höjdvinkel. Tanken var att testa två bromssystem för att bestämma deras styrkor och svagheter, säger Marco Pavon, chef för Stanford Group.
"Hedgehogens geometriska form med spikar har en allvarlig inverkan på spåren av hans hopp. Vi utförde en serie experiment och fann att kubens form är optimal när det gäller "hopping performance". Den kubiska formen är lättare att tillverka och transportera inuti rymdfarkosten, säger Benjamin Hockman, ledande projektingenjör på Stanford.
Hittills har dussintals flygningar med parabolformad bana utförts med båda prototyperna för att simulera ett mikrogravity-fält. Och resultaten av sådana flygningar är imponerande.
Det finns fortfarande mycket arbete framåt, du måste göra igelkottet autonomt, vilket tillåter överföring av instruktioner från jorden och roboten att utföra dem på samma sätt som Mars-roversna.
Men hur förtjusande det är att observera en robot som tar ett helt annat tillvägagångssätt i studien av lågviktsmedier, vilket gör att systemen med mer tyngdkraften ska studeras med traditionella rovers och landningsmoduler.
