نمونهی آزمایشی ارنست متعلق به آزمایشگاه جت پراپالشن، مسیری ۲۶ کیلومتری در کویر کالیفرنیا را طی ۳۷ ساعت پیمود؛ سرعتی ده برابر بیشتر از کاوشگر پرسیورنس.
دستاورد ارنست در آزمایش بیابانی
در اسفندماه ۱۴۰۴، اتفاقی غیرمنتظره در دل کویر کالیفرنیا رخ داد. رباتی به طول حدود یک متر و بیست سانتیمتر، بهصورت کاملاً خودران مسیری ۲۶ کیلومتری را در زمینی سنگی و دشوار، طی ۳۷ ساعت پیمود؛ از سپیدهدم تا غروب و حتی در دل تاریکی کامل شب، در حالی که مهندسان تنها از فاصلهای دور نظارهگر بودند و کمترین دخالت را داشتند.
این ربات با نام ارنست (مخفف کاوشگر ناوبری در زمینهای پرشیب) توسط آزمایشگاه پیشرانش جتداری (JPL) وابسته به ناسا توسعه یافته است. سرعت بیشینهی این کاوشگر معادل یک کیلومتر در ساعت است؛ رقمی که شاید در نگاه نخست چندان چشمگیر به نظر نرسد، اما به گفتهی ناسا، بیش از ده برابر سریعتر از سرعت ناوبری کاوشگر پرسیورنس روی مریخ است. تمامی کاوشگرهای فضایی از زمان سوجورنر در سال ۱۹۹۷ میلادی با سرعتی بسیار پایین حرکت کردهاند؛ روندی که به نظر میرسد ارنست قصد دارد آن را تغییر دهد.
طراحی متفاوت؛ از تعلیق تا چرخها
ارنست سامانهی تعلیق راکر-بوگی را که از دههی ۹۰ میلادی در تمامی کاوشگرهای مریخی به کار رفته، کنار گذاشته است. این ربات از یک سامانهی تعلیق گیمبال فعال با دو مفصل موتوردار جلویی و چهار چرخ توری قابلفرمان بهره میبرد که امکان حرکت در همهی جهات، از جمله حرکت جانبی، را فراهم میکند.
ارنست قابلیت بلند کردن تکتک چرخها، توزیع مجدد وزن و جابهجایی میان شیوههای مختلف حرکتی همچون خزیدن، چرخپیمایی و عبور از موانع را دارد؛ ویژگیهایی که آن را بیشتر شبیه یک ورزشکار پارکورکار با چهار چرخ میکند تا یک خودروی گلف محتاط.
مشخصات فنی ارنست
- طول: حدود ۱.۲ متر؛ نسبتاً کوچک در مقایسه با سایر کاوشگرها
- آزمایش: پیمایش خودران ۲۶ کیلومتری در کویر کلرادو، اسفند ۱۴۰۴
- سرعت: یک کیلومتر در ساعت؛ بیش از ده برابر سرعت ناوبری پرسیورنس
- هوش مصنوعی: یادگیری تقویتی، آموزشدیده در زمین آزمایشی مریخگونهی JPL و سپس آزمایششده در زمین واقعی
- هدف آینده: طراحی کاوشگری با ابعادی تقریباً دو برابر ارنست برای مأموریتهای دوربرد ماه
برای مقایسه، سامانهی ناوبری خودکار پرسیورنس موسوم به AutoNav رکورد ۳۴۷.۷ متر پیمایش خودران در یک روز مریخی را در کارنامه دارد؛ مسافتی کمتر از نیم کیلومتر. در مقابل، ارنست در یک آزمایش، ۲۶ کیلومتر مسیر طی کرده است.
البته باید توجه داشت که سرعت بدون محمولهی علمی، تنها به معنای حرکت سریع یک دستگاه بدون مقصدی ارزشمند است؛ نکتهای که طراحان مأموریتهای فضایی بهدرستی مطرح میکنند. آزمون اصلی این خواهد بود که آیا طراحی مأموریتهای آینده بر پایهی این قابلیت شکل میگیرد یا همچنان به رویکردهای محتاطانهی پیشین وابسته میماند.
رانندگی در تاریکی؛ تمرینی برای ماه
آزمایشهای ارنست در شرایط کمنور صرفاً یک نمایش فنی نبود، بلکه شبیهسازی مستقیمی از مناطق قطبی سایهدار ماه بود؛ جایی که احتمالاً ارزشمندترین منابع این جرم آسمانی پنهان شدهاند.
برنامهی آزمایشی در کویر تنها به مسافت محدود نمیشد. مهندسان JPL عمداً ارنست را در سپیدهدم، غروب و تاریکی کامل شب به حرکت درآوردند تا شرایط مناطق قطبی ماه را شبیهسازی کنند؛ مناطقی که سایهی دائمی آنها میتواند نشاندهندهی وجود ذخایر یخ آب باشد و نورپردازی کمکنتراست آن، سامانههای متداول تشخیص خطر را با چالش جدی روبهرو میکند.
عیسی نسناس، فناور ارشد آزمایشگاه JPL، در این باره گفته است این آزمایشها به تیم فنی کمک میکند تا سختافزار حرکتی و نرمافزار خودرانی را برای پیمایش مسافتهای طولانی در شرایط متنوع زمینی و نوری مورد انتظار در سطح ماه بهبود بخشند.
ارنست بهخودیخود قرار نیست به فضا اعزام شود و هنوز نام مشخصی برای مأموریت آیندهی آن تعیین نشده است. با این حال، سختافزار و نرمافزاری که در این آزمایشها به اثبات رسیده، چشماندازی از آیندهای را ترسیم میکند که در آن کاوشگرهای ماه و مریخ دیگر مجبور نیستند سالها برای پیمایش یک منطقهی زمینشناسی صرف کنند.
