نظام آلي ثلاثي الأدوات لاستكشاف المريخ

الهدف النهائي للنظام الجديد المكون من ثلاثة عوامل هو تحديد المسار الأمثل للمركبة الأرضية، مما يقلل من عدم اليقين في التوطين.

أثارت بعض خصائص المريخ المعروف باسم "الكوكب الأحمر" مناقشات عدة حول إمكانية سكنه، ما جعله محور العديد من الدراسات البحثية.

• تحطم واحتراق قمر روسي في الغلاف الجوي للأرض

وأرسلت وكالة الفضاء الأمريكية "ناسا" وعدد قليل من وكالات الفضاء الأخرى عددا من المركبات الفضائية إلى المريخ على أمل فهم جيولوجيته وبيئته بشكل أفضل، منها مهمة "مارس 2020"، والتي تنطوي على إرسال طائرة هليكوبتر إلى المريخ، إلى جانب المركبات الأرضية التقليدية.

وفي حين أن الهدف الرئيسي لهذه المهمة هو اختبار جدوى تشغيل المروحية على الكوكب الأحمر، إذا نجحت، فقد تفتح إمكانيات جديدة لاستكشاف المريخ.

وبمعنى آخر، يمكن لهذه المهمة أن تمهد الطريق نحو مهام أخرى تتضمن نشر مروحيات على المريخ، والتي قد تكون قادرة على إنتاج المزيد من المعلومات حول الأرض والتضاريس والعقبات أمام المركبات الجوالة.

وقدّم باحثون في مختبر الدفع النفاث (JPL) التابع لوكالة ناسا والوكالة اليابانية لاستكشاف الفضاء الجوي وجامعة أيندهوفن للتكنولوجيا، مؤخراً، تصميماً لنظام روبوتي ثلاثي العوامل يمكنه تعزيز استكشافات المريخ في المستقبل.

وتم تقديم هذا النظام في ورقة بحثية نُشرت في العدد الأخير من دورية "روبوتوكس آند أوتميشن ليترز"، ويتكون من مركبة على المريخ ومروحية ومركبة مدارية.

وكتب الباحثون في ورقتهم: "بالإضافة إلى المركبات الأرضية التقليدية، سترسل مهمة المريخ 2020 طائرة هليكوبتر إلى المريخ، وتساعد البيانات عالية الدقة الخاصة بالمروحية المركبة الجوالة على تحديد المخاطر الصغيرة مثل الخطوات والصخور المدببة".

والهدف النهائي للنظام الجديد المكون من ثلاثة عوامل هو تحديد المسار الأمثل للمركبة الأرضية، مما يقلل من عدم اليقين في التوطين الذي يتراكم مع تحرك العربة الجوالة في اتجاه معين.

ووجد الباحثون أنه يمكن زيادة أداء التوطين عن طريق القيادة الانتقائية على أنواع التضاريس التي يسهل توطينها (أي التي تتمتع بإمكانية توطين جيدة).

وفي دراستهم، استخدموا بالتالي خريطة قابلية تحديد الموقع تم التقاطها بواسطة تقنية الأقمار الصناعية عن بُعد لإجراء بحث في الفضاء يجمع بين مسار العربة الجوالة وإجراءات المروحية، بهدف جمع بيانات ثرية حول البيئة المحيطة.

ويوضح الباحثون في ورقتهم البحثية: "بعبارة أخرى، نتناول بشكل مشترك المكان الذي نرسمه بواسطة المروحية وأين تقود المركبة الجوالة، من أجل تقليل تراكم عدم اليقين في توطين المركبة".

وحتى الآن، أظهر الفريق فاعلية النظام في سلسلة من عمليات المحاكاة التي استندت إلى خريطة موقع هبوط مهمة "مارس 2020" وتم تصميمها خصيصًا لتقييم فعالية المخطط في تقليل عدم اليقين في تحديد الموقع عند استكشاف المريخ عبر نظام آلي ثلاثي العوامل.

ووجد الباحثون أن نهجهم يمكن أن يقلل من عدم اليقين في التوطين أثناء تخطيط مسار العربة الجوالة بنسبة 10 إلى 20%، بينما أدى نهج الخرائط العشوائية إلى زيادة أقل من 10% في الحد من عدم اليقين.

وفي المستقبل، يمكن أن يساعد نظامهم في تحسين استخدام المروحيات لتعزيز الملاحة المتجولة أثناء مهمات استكشاف المريخ من خلال النظر في تصرفات العربة الجوالة والمروحية بالتزامن.