استخراج منابع از سطح ماه با استفاده از ربات های مستقل سوارم

[vc_row][vc_column][vc_single_image image=”2928″ img_size=”large” alignment=”center”][vc_column_text]

ایده استخراج منابع و مواد از ماه توسط دانشمندان دانشگاه آریزونا

مهندسان هوا فضا، مکانیک، رباتیک ، الکترونیک و معدن دانشگاه آریزونا در حال تلاش هستند تا با استفاده از ربات‌های سوارم و تکنیک‌های جدید حفاری، بتوانند نقشه‌ای برای برداشتن منابع ازسطح ماه ترسیم کنند. در واقع مهندسان در تلاشند تا بتوانند پایگاه‌هایی برروی اجرام آسمانی و به خصوص ماه ایجاد کنند. بنابراین ایده استفاده از ربات‌های مستقل برای استخراج و ترسیم نقشه محبوبیت زیادی بین دانشمندان رشته‌های مهندسی مکانیک، رباتیک، هوا فضا و الکترونیک دارد. یکی از مشکلات برای ساختن پایگاه‌های فضایی  و استخرام منابع از سطح ماه فاصله زیاد آن از سطح زمین است. اگر دانشمندان بتوانند منابع موجود درماه را استخراج کنند و تکنولوژی لازم برای انتقال این منابع را به زمین تکمیل کنند و همچنن بتوانند قوانین گرانشی را پشت سربگذارند، پیشرفت بزرگی در سطح علمی بشر ایجاد خوهند کرد. بودجه‌ای 500000 هزار دلاری از سمت ناسا به محققان دانشگاه آریزونا داده شده است تا بتوانند اهداف خود را برای این کار دنبال کنند. دانشمندان دانشگاه آریزونا به دنبال ایجاد طرح‌هایی برای استعمار کره ماه هستند که به نوبه خود شگفت انگیز و بسیار کارآمد است.

فرضیه ضربه غول پیکر

دلیل انتخاب ماه به عنوان جرم آسمانی مورد کاوش، فرضیه جالبی در مورد ماه و زمین است. این فرضیه جالب می‌گوید ماه و زمین از بدن والدین مشترکی هستند؛ که با ضربه غول پیکری از یک دیگر جدا شده‌اند. نام این فرضیه را فرضیه ضربه غول پیکر گذاشته‌اند. موارد بسیاری وجود دارد که این فرضیه را ثابت می‌کند.  مستندات و نشانه‌های مهمی از مواردی یافت شده است که نشان می‌دهد ترکیبات شیمیایی زمین و ماه مشابه است. با استدلال به این فرضیه مهم و مستندات به دست آمده، استخراج معادن مختلف درماه می‌تواند به دانشمندان در زمین در زمینه‌های مختلف کمک بسیاری کند. می‌توان گفت  این فناوری شگفت انگیز، می‌تواند علم بشر را دچار تحول و جهشی بزرگ کند. اگر بتوان فلزات کمیاب  مورد استفاده در فناوری‌های مختلف، از جمله فناوری گوشی‌های هوشمند و تجهیزات پزشکی و یا فلزات تیتانیوم که در آن آلیاژهای تیتانیوم به کار می‌رود و یا حتی استخراج فلزات کمیاب و گران بها مانند طلا و پلاتین  را انجام داد. یا بتوان هلیوم 3 را که ایزوتوپ پایداری از هلیوم است و می‌توان از آن برای تامین و تولید انرژی هسته‌ای استفاده کرد را از سطح ماه استخراج کرد و آن را به زمین منتقل کرد؛ دراین صورت می‌توان به جهش بزرگ علمی و اقتصادی در جهان امیدوار بود.

ربات‌های مستقل و خودکار با فناوری پیشرفته و کمک به فضانوردان در سطح ماه

دانشمندان مهندسی مکانیک، رباتیک، الکترونیک، هوافضا و معدن دانشگاه آریزونا امیدوارند بتوانند با استفاده از ربات‌ها، این مواد و منابع را از سطح ماه استخراج کنند و آنها رابه سطح زمین بیاورند. همان طور که می‌دانیم استخراج مواد معدنی و فلزی از سنگ معدن نیاز به حفاری و روش‌های پیچیده‌ای دارد که در سطح ماه چنین امکاناتی برای آن وجود ندارد. مثلا می‌توان گفت برای استخراج سنگ معدن در معدن‌هایی که در زمین هستند، نیاز به آب زیاد برای شکستن سنگ‌ها است. یا برای این کار باید از انفجارهای بزرگ  استفاده کرد که این روش، محبوب‌ترین و بهترین روش در حفاری‌های مختلف سنگ معدن در زمین به شمار می‌رود. این انفجارهای بزرگ در زمین قابل انجام است. اما در ماه تا به حال هیچ کس هیچ انفجاری انجام نداده است؛ زیرا تبعات این کار هنوز برای دانشمندان شناخته شده نیست. بنابراین به خوبی می‌توان متوجه شد برای استخراج سنگ معدن از سطح ماه به روش‌های جدید و متفاوتی نسبت به چیزی که در زمین انجام می‌شود، نیاز است. کاملا واضح است برای دانشمندان کاربسیارمشکلی است که راهی برای استخراج مواد معدنی و منابع ماه بیابند، در حالی که در آزمایشگاهی در سطح زمین مشغول به تحقیق هستند. بنابراین دانشمندان راه حل دیگری را برای این مشکل یافتند و آن هم استفاده از یادگیری ماشین و ربات‌های سوارم مستقل است. جکان تانگا که یکی از دانشیاران برجسته مهندسی مکانیک و هوافضا دردانشگاه آریزوناست در تلاش است تا در آزمایشگاه خود سیستم ربایتک مستقل و خود مختاری  را توسعه دهد که نام آن  را سیستم رباتیک خود مختار انسانی و قابل توضیح[1] با نام مخفف HEART گذاشته است. برای این کار او از یک تکنیک یادگیری معماری نورومورفیک استفاده می‌کند. سیستم رباتیک مستقل وخود مختار به ربات‌ها، مهارت‌های مختلفی مانند استخراج، حفاری  و حتی کارهای ساختمانی را آموزش می‌دهد و علاوه بر آن به ربات‌ها آموزش می‌دهد چگونه بتوانند مهارت‌های همکاری با یکدیگر را برای انجام استخراج و حفاری بهبود ببخشند. تیم دانشگاه دانشمندان آریزونا قصد دارند تا ربات‌های همکار و مستقل خود را برروی زمین بسازند و آن‌ها را در سطح زمین آموزش دهند و سپس برای انجام ماموریت فضایی به ماه بفرستند. این آموزش‌ها باید کاملا هدفمند  و کامل باشند و کلیۀ دستورالعمل‌هایی که ربات‌های سوارم در سطح ماه به آن نیاز دارند را شامل شود. این آموزش‌ها باید به قدری کامل و بدون نقص باشند و یادگیری ماشین در این ربات‌های همکار باید به قدری کامل انجام شده باشد که در حین انجام عملیات حفاری و استخراج معادن و منابع از ماه، به هیچ دستورالعمل و یا برنامه‌نویسی جدیدی نیاز نباشد.  ممکن است این سوال پیش بیاید اگر این موضوع تحقق یابد و واقعا بتوان این ربات‌های همکار را تا این اندازه دقیق و هوشمند آموزش داد نقش انسان دراین ماموریت چه می‌شود؟ آیا این ربات‌ها بدون انسان ، درماه کار جمع‌آوری و استخراج منابع را انجام خواهند داد؟! درپاسخ به این سوال باید بگوییم این ربات‌ها، درواقع ربات‌های همکار هستند و جای انسان را درماموریت استخراج منابع و انتقال آن به سطح زمین نمی‌گیرند. واضح است که دراین ماموریت، انسان نقش و تاثیر استراتژیکی و بسیار مهمی دارد. هدف اصلی دانشمندان این است که با استفاده از یادگیری ماشین و پیشرفت علم رباتیک و ساخت ربات‌های هوشمند مستقل، بتوانند به فضانوردان در سطح ماه کمک کنند تا دغدغه‌های کمتری برای استخراج و حفاری در سطح ماه داشته باشند و بتوانند فکر و تمرکز خود را برروی سایر جنبه‌ها و عوامل مهم ماموریت بگذارند. تانگا دراین باره این چنین سخن می‌گوید :« ایده اصلی ما این است که ربات‌ها بسازند، تنظیمات مختلف را انجام دهند، کارهای سخت و مشقت بار را انجام دهند، ماموریت‌های خطرناک را انجام دهند و… تا فضانوردان بتوانند به کارهای مهم‌تری در این ماموریت بپردازند.» با این اوصاف دراین ماموریت نمی‌توان از اهمیت نقش فضانوردان و انسان‌ها غافل شد.

[1] Human and Explainable Autonomous Robotic System

[/vc_column_text][vc_single_image image=”2927″ img_size=”large” alignment=”center”][vc_column_text]

دانشجویان مهندسی دانشگاه آریزونا و کمک به این پروژه

 علاوه بردانشمندان دانشگاه آریزونا که بسیار علاقه‌مند به موضوع استخراج منابع از سطح ماه هستند، دانشجویان این دانشگاه نیز تمایل و شور و شوق عجیبی دارند تا بتوانند در انجام این پروژه نقش داشته باشند. دانشجویان این دانشگاه انواع کنفرانس‌های علمی، مقالات، سمینارها وپروژه‌های خود را در باره این موضوع ارائه می‌دهند. بسیاری از دانشجویان رشته‌های مختلف مهندسی دانشگاه آریزونا مانند رشته‌های مهندسی مکانیک، رباتیک، الکترونیک و هوافضا در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی این دانشگاه مشغول به فعالیت هستند و در ساخت ربات‌های هوشمند مستقل سوارم با دانشمندان همکاری می‌کنند  و حتی به ساخت ربات‌های مستقل کاشف معدن و استخراج معدن نیز مشغول هستند. تا بتوانند به تحقق بخشیدن رویای استعمار ماه و کشف و استخراج منابع ماه و انتقال آن به زمین سرعت ببخشند.

سخن پایانی

با استفاده از منابع سطح ماه و استخراج آن و ساخت ربات‌های هوشمند، علم و اقتصاد دنیا جهشی چند برابری خواهد داشت. اما باید به جنبه‌های دیگر این موضوع نیزفکر کرد. این که استخراج منابع اگر به شکل بی رویه‌ای انجام شود و یاربات‌ها نتوانند به درستی ماموریت خودرا انجام دهند، این کار چه تاثیری در ماه و چرخش آن در مدار زمین خواهد گذاشت. با این حال این رویا و استفاده از منابع ماه به قدری شگفت انگیز است که دانشمندان در حال تلاش برای تحقق آن هستند. برای اطلاعات بیشتر درمورد این موضوع می‌توانید به لینک زیرمراجعه کنید.

https://scitechdaily.com/autonomous-robot-swarms-to-mine-the-moons-resources/

[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row]