در عصر حاضر که از آن با نام عصر تکنولوژی  و هوشمندی یاد می‌شود، ربات‌ها نقش مهمی در زندگی بشر ایفا می‌کنند. امروزه انسان‌ها به صورت گسترده و تخصصی از ربات‌ها در انجام امور مختلف کمک می‌گیرند. از صنعت گرفته تا حوزه‌های خدماتی از حوزه‌های تخصصی مثل پزشکی گرفته تا فضایی همه به نحوی با ربات‌ها و علم رباتیک گره‌ خورده‌اند. یکی از مهم‌ترین و حیاتی‌ترین حوزه‌هایی که از ربات‌ها به صورت گسترده استفاده می‌کند، حوزه هوا فضاست. تحقیقات و پژوهش‌های خارج از کرده زمین و میان سیاره‌ای آژانس‌های هوا فضا مثل NASA و یا ESA که متعلق به اتحادیه اروپاست به شدت وابسته به ربات‌هاست. متخصصین این حوزه موفق شده‌اند به کمک علم رباتیک و هوش مصنوعی، ماشین‌های هوشمندی تولید کنند که می‌توانند برای تحقیقات خارج از جو زمین و حتی بر روی سیاره‌های دیگر به کار گرفته شوند. کاوشگرهایی که به ماه و یا به کره مریخ توسط آژانس هوا فضای NASA ارسال شده نمونه‌های بارزی از حضور پر رنگ ربات‌ها در حوزه هوا فضا و اکتشافات فضایی است. این ربات‌های کاوشگر می‌توانند با تجهیزات تعبیه شده بر روی بدنه آنها مسیریابی کنند، از سطح سیاره تصویربرداری کنند و توسط دستگاه‌های خاص خود، مواد موجود در سطح سیاره یا ترکیبات گازی جو سیاره را مورد بررسی قرار داده و اطلاعات را به زمین مخابره کنند. این سطح از هوشمندی توانسته کمک شایانی به بشر در کشف رازهای فضایی کند. در این مقاله قصد داریم در زمینه ربات‌های کاوشگر فضایی بیشتر صحبت کنیم و بررسی کنیم که انواع کاوشگرهای رباتیک فضایی کدام‌اند و چگونه کار می‌کنند. در ادامه با آرتیجنسهمراه باشید. 

کاوشگرهای فضایی چیست و چگونه کار می‌کنند؟

همان طور که می‌توان از اسم آن حدس زد، کاوشگرهای فضایی به ماشین‌ها و قطعات مکانیکی اطلاق می‌شود که با استفاده از سیستم‌های هوشمند و سیستم مسیریابی و برخی تجهیزات خاص مثل دوربین‌های مادون قرمز برای تصویر برداری، طیف سنج، بازوهای رباتیک و تجهیزات مخصوص کنده کاری می‌تواند در محیط‌های حساسی مثل ماه و سیاره مریخ مورد استفاده قرار گیرد. سطح سیاره‌ها و قمرهای مختلف از یکدیگر متفاوت بوده و هر کدام دارای گرانش و شرایط جوی مختلفی هستند. به همین خاطر کاوشگرهای ارسالی به این سیاره‌ها یا قمرها ممکن است مجهز به تجهیزات متفاوتی از یکدیگر باشند. این کاوشگرها جوری طراحی می‌شوند که با شرایط محیطی سازگار و هماهنگ باشند و بتوانند در شرایط جوی و محیطی خاص کار کنند. کاوشگرهای فضایی دارای فرستنده‌ها و گیرنده‌های بسیار قدرتمندی هستند که می‌توانند پیام‌ها را از ایستگاه‌های زمینی دریافت کرده و مأموریت خود را انجام دهند و در پایان اطلاعات مربوط به مأموریت را به زمین مخابره کنند. کاوشگرها اغلب می‌توانند به صورت اتوماتیک مسیریابی کرده و حرکت کنند، ولی این قابلیت را هم دارند که با دریافت اطلاعات از زمین مأموریت خاصی را انجام دهند. اکثر ربات‌های فضایی مجهز به یک دوربین برای تصویر برداری از سطح و یک بازوی رباتیک برای برداشتن و حرکت دادن اجسامی مثل سنگ‌ها در سطح سیاره هستند. در سال‌های اخیر کشورهای آمریکا، روسیه، چین و حتی هندوستان مبادرت به ارسال کاوشگر به ماه و کره مریخ برای انجام تحقیقات بیشتر بر روی گذشته این سیاره و بررسی امکان وجود آب در آنجا کرده‌اند.

کاوشگرهای فضایی چه کارهایی انجام می‌دهند؟

در این قسمت از مقاله نوبت به آن می‌رسد که قابلیت‌های برخی از کاوشگرهای رباتیک فضایی را موشکافی کنیم و بررسی کنیم که این کاوشگرها دقیقاً چه کارهایی می‌توانند انجام دهند:

جمع‌آوری داده‌ها و اطلاعات:

کاوشگرهای فضایی می‌توانند اطلاعات و داده‌های مختلف و مفیدی را از سطح سیارات، ماه‌ها، سیارات کوچک، و دیگر اجرام فضایی جمع‌آوری کرده و در اختیار ما قرار دهند. این اطلاعات عموماً شامل تصاویری از سطح سیاره، داده‌های محیطی، اطلاعات فیزیکی و شیمیایی، و دیگر پارامترهای مهم می‌باشد.

تحقیقات علمی:

کاوشگرهای فضایی می‌توانند با استفاده از تجهیزات خود خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و زیستی سطح سیاره را مورد بررسی قرار دهند. اطلاعات به دست آمده از این مطالعات می‌تواند به انسان در درک بهتر ساختار و تاریخچه آن سیاره کمک کند. 

تست فناوری‌های جدید:

برخی از کاوشگرها هم به منظور تست و ارزیابی فناوری‌های جدیدی که برای کاوش‌های فضایی توسعه داده شده‌اند، مورد استفاده قرار می‌گیرند. فناوری‌های جدیدی مثل سیستم‌های هدایت و موقعیت‌یابی، سیستم‌های تأمین انرژی، و انواع فناوری‌های ارتباطی

ارسال تصاویر و داده‌ها به زمین:

کاوشگرهای فضایی قادر هستند تصاویر و داده‌های جمع‌آوری‌شده را از طریق فرستنده‌های قوی خود به زمین ارسال کنند. این تصاویر و داده‌ها توسط دانشمندان تجزیه و تحلیل می‌شود تا داده‌های خام به اطلاعات مفید و قابل بهره برداری تبدیل شود. 

با کاوشگرهای محبوب آشنا شوید:

شاید در این قسمت از مقاله بد نباشد تا با تعدادی از کاوشگرهای رباتیک فضایی محبوب که توسط آژانس هوا فضای ناسا مورد استفاده قرار گرفته‌اند را مرور کنیم و توضیحاتی در مورد آنها ارائه دهیم:

کاوشگر کنجکاو (Curiosity): 

این کاوشگر که یکی از اولین و مهم‌ترین کاوشگرهایی ناسا است، موفق شد در سال 2012 با موفقیت بر سطح سیاره سرخ فرود بیاید. هدف اصلی این کاوشگر مریخی بررسی شرایط محیطی و شیمیایی سطح مریخ و جستجوی نشانه‌های زندگی در گذشته این سیاره بود.

کاوشگر پایداری (Perseverance): 

این کاوشگر که آخرین کاوشگر ارسال شده از طرف ناسا به سیاره سرخ است، در فوریه 2021 به مریخ رسید. مأموریت اصلی این مریخ نورد جستجوی نشانه‌های زندگی در گذشته این سیاره بود. این مریخ نورد همچنین موفق شده است با استفاده از بازوی رباتیک خود مقداری از محتوای سطح سیاره رو به عنوان نمونه برای تحقیقات بیشتر جمع آوری کند. ناسا قصد دارد در سال های آینده این نمونه جمع آوری شده را به زمین بازگرداند. این مریخ نورد همچنین یک هلیکوپتر کوچک به نام اینجنیوتی به همراه داشت که میتواند در جو این سیاره به پرواز درآمده و کاوشگر را در انجام ماموریت یاری کند. 

کاوشگر کاسینی (Cassini): 

کاوشگر کاسینی که کمی با بقیه کاوشگران متفاوت است در سال 2017 به سمت مریخ پرتاب شد تا با نزدیک شدن به مدار این سیاره اطلاعاتی از سیاره زحل و اجرام ماهی آن مانند تایتان، ریا، و دیگر ماه‌ها به دست آورد. 

نتیجه گیری:
هوا فضا را هم می‌توان جز علومی در نظر گرفت که در چند دهه اخیر پیشرفت چشمگیری را تجربه کرده و موفق شده دید انسان‌ها به فضا و فضای میان ستاره‌ای را متحول کند. موضوع قابل توجه در مورد این علم وابستگی شدید آن به علوم هوش مصنوعی و به خصوص رباتیک است. حوزه هوافضا یکی از حوزه‌های علمی است که به شدت از دستاوردها و پیشرفت‌ها در حوزه رباتیک برای پیشبرد اهداف خود در فضا استفاده می‌کند. با توجه به محدودیت‌های موجود برای ارسال فضانورد به سیاره‌های دیگر و حتی قمر کره زمین، یعنی ماه، ناسا توانسته با به کار گیری این علم موفق به کاوش و تحقیق در سیاره‌های دیگر شود. لذا به جرات می‌توان گفت که بخش اعظم موفقیت‌های به دست آمده در تحقیقات و کاوش‌های فضایی در گرو به کار گیری ماشین‌های هوشمند در این حوزه است. شاید روزی توانایی کنترل یک ربات در سیاره دیگر توسط بشر فقط در حد یک تصور بود؛ اما امروز می‌بینیم که همکاری علوم مختلف با یکدیگر مثل علم هوافضا، مکانیک، هوش مصنوعی و رباتیک توانسته این ریای بشریت را هم به واقعیت تبدیل کند. شکی نیست که با پیشرفت در طراحی و پیاده سازی ربات‌های هوشمند به همان اندازه علم هوا فضا هم پیشرفت کرده و دستخوش تغییرات خواهد شد.