จากการสำรวจดาวอังคารด้วยอุปกรณ์ล้ำสมัย ยานอวกาศที่เดินทางกลับบ้านพร้อมตัวอย่างดาวเคราะห์น้อย และกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่ซับซ้อนซึ่งกำลังมองดูเอกภพยุคแรก ดูเหมือนว่าตอนนี้ภารกิจของ NASA จะเข้าใกล้อนาคตมากยิ่งขึ้นแล้ว งั้นอะไรคือเรื่องใหญ่ต่อไปในภารกิจอวกาศในปี 2050
แม้จะมีโครงการมากมาย แต่ NASA มีโครงการเล็กๆจำนวนหนึ่งที่มีเป้าหมายเพื่อดูว่าเป็นไปได้หรือไม่อย่างไร โครงการเหล่านี้ได้รับทุนสนับสนุนการวิจัย
ในระยะเริ่มต้นเกี่ยวกับแนวคิดด้านเทคโนโลยีล้ำยุคและไซไฟจากโครงการ NASA Innovative Advanced Concepts(NIAC) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ Agency’s Space Technology Mission Directorate เป้าหมายคือการค้นหาสิ่งที่อาจใช้ได้ผล สิ่งที่อาจไม่ได้ผล และแนวคิดใหม่ที่น่าตื่นเต้นที่นักวิจัยอาจคิดขึ้นมาระหว่างทาง และหนึ่งในโครงการนี้คือ Swimming micro-robots สำหรับดาวเคราะห์มหาสมุทร (Ocean Worlds) นอกโลก
ในระบบสุริยะของเรา โลกที่มีมหาสมุทรของเหลวอยู่ใต้เปลือกโลกน้ำแข็งหลายไมล์ เป็นสถานที่ที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุดที่จะมีสิ่งมีชีวิต นี่เป็นโอกาส
อันน่าดึงดูดสำหรับนักวิทยาศาสตร์ การเข้าถึงและสำรวจสภาพแวดล้อมทางน้ำเหล่านี้ทำให้เกิดความท้าทายที่ไม่เหมือนใคร ในขณะที่การสำรวจอวกาศในทศวรรษหน้าจะมุ่งเน้นไปที่ Ocean Worlds โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Enceladus,Europa และ Titan ที่ซึ่งมหาสมุทรของเหลวใต้เปลือกโลกน้ำแข็งเป็นพื้นที่ที่มีความเป็นไปได้สูงที่จะมีชีวิตอาศัยอยู่นอกโลก เพื่อเข้าถึงสภาพแวดล้อมทางน้ำเหล่านี้ NASA กำลังพัฒนาและขยายแนวคิดภารกิจการเข้าถึงมหาสมุทรจำนวนมาก รวมถึงกลไกการเข้าถึงใต้พื้นผิวการสำรวจทางวิทยาศาสตร์สำหรับกลุ่มยูโรปา (SESAME) ของหุ่นยนต์ที่เจาะด้วยความร้อน
หุ่นยนต์จะถูกบรรจุลงใน probe ละลายน้ำแข็งที่จมผ่านเปลือกน้ำแข็งหนาหลายไมล์ของดาวเคราะห์
ก่อนที่กลไกจะปล่อยพวกมันใต้น้ำเพื่อตรวจวัดสิ่งที่เป็นไปไม่ได้ก่อนหน้านี้ที่จะไปถึงมหาสมุทร
Cr.
https://www.msn.com/en-gb/news/techandscience/nasa-unveils-swarm-of-alien-hunting-robots/ar-AAZ2hXO /Anthony Cuthbertson
ตอนนี้ Ethan Schaler วิศวกรเครื่องกลหุ่นยนต์ที่ห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion ของ NASA ในแคลิฟอร์เนียตอนใต้ กำลังค้นคว้าแนวคิดที่น่าสนใจสำหรับการสำรวจโลกเหล่านี้ ด้วยการพิมพ์ 3D เพื่อผลิตหุ่นยนต์ขนาดจิ๋วพร้อม Sensors และ Actuators พร้อมทั้งยานแม่ที่เจาะน้ำแข็งซึ่งจะปรับใช้ไมโครบอทนี้และควบคุมพวกมันแบบไร้สายโดยใช้คลื่นอัลตราซาวนด์
การพัฒนาดังกล่าวของ Schaler มีชื่อว่า Sensing With Independent Micro-Swimmers (SWIM) ในปี 2021 เขาได้รับเงิน 125,000 ดอลลาร์ในการระดมทุนครั้งแรกจากโครงการ NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) เพื่อศึกษาความเป็นไปได้และตัวเลือกการออกแบบสำหรับโปรแกรม ปัจจุบันยังได้รับทุนสนับสนุนจาก NIAC อีกครั้งเป็นจำนวน 600,000 เหรียญในการระดมทุนระยะที่ 2 ซึ่งเขาและทีมกำลังหวังว่าจะสร้างต้นแบบที่พิมพ์ 3 มิติได้ภายในสองปีข้างหน้า
อย่างไรก็ตาม นวัตกรรมที่สำคัญคือนักว่ายน้ำขนาดเล็กของ Schaler จะมีขนาดเล็กกว่าแนวคิดอื่นๆ ของหุ่นยนต์สำรวจมหาสมุทรของดาวเคราะห์อย่างมาก ซึ่งช่วยให้สามารถบรรจุลงใน ice probe จำนวนมากได้ นอกจากนี้ พวกเขาจะเพิ่มการเข้าถึงทางวิทยาศาสตร์ของ probe และความสามารถในการเพิ่มโอกาสตรวจจับสัญญาณของชีวิตในขณะที่ประเมินความสามารถในการอยู่อาศัยที่เป็นไปได้บนวัตถุท้องฟ้าที่มีมหาสมุทรที่อยู่ห่างไกลอีกด้วย
โลกภายในมหาสมุทรน้ำเช่น ดวงจันทร์ของดาวเสาร์ Enceladus มีอยู่ทั่วทั้งจักรวาล จากงานวิจัยใหม่จาก Southwest Research Institute
ชี้ให้เห็นว่าชั้นของหินและน้ำแข็งอาจปกป้องชีวิตภายในมหาสมุทรดังกล่าว จากผลกระทบ การแผ่รังสี อันตรายอื่นๆ และยังแยกพวกมันออกจาก
ภัยคุกคามและการตรวจจับรวมทั้งปกปิดไม่ให้ถูกตรวจจับ Cr.NASA/JPL-Caltech/Southwest Research Institute
-conducive-to-supporting-life-than-earth/
แม้ว่าแนวคิด SWIM ในระยะแรกยังไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของภารกิจใดๆ ของ NASA แต่จากภาพที่แสดงหุ่นยนต์ แต่ละตัวจะมีความยาวประมาณ 5 นิ้ว
(12 ซม.) และปริมาตรประมาณ 3 - 5 ลูกบาศก์นิ้ว (60-75 ลูกบาศก์ซม.) ซึ่งพวกมันประมาณสี่โหลสามารถใส่ลงในส่วนยาว 4 นิ้ว (10 ซม.) ของ cryobot หุ่นยนต์เจาะน้ำแข็งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 นิ้ว (25 เซนติเมตร) ได้โดยกินพื้นที่เพียงประมาณ 15% ของปริมาณน้ำหนักบรรทุกทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งจะทำให้มีพื้นที่เหลือเฟือสำหรับเครื่องมือวิทยาศาสตร์ที่ทรงพลังกว่าแต่เคลื่อนที่ได้น้อยกว่า และ SWIM ยังสามารถรวบรวมข้อมูลระหว่างการเดินทางไกลผ่านน้ำแข็งและให้การวัดที่อยู่กับที่ในมหาสมุทรไปด้วยได้
เมื่อหุ่นยนต์ถูกบรรจุลงใน probe ละลายน้ำแข็งที่จมผ่านเปลือกน้ำแข็งหนาหลายไมล์ของดาวเคราะห์ กลไกจะปล่อยพวกมันลงใต้น้ำเพื่อตรวจวัดสิ่งที่เป็นไปได้และไม่ได้รวมถึงการค้นหาชีวิตก่อนหน้าตามทางที่จะไปถึงมหาสมุทรที่อยู่ห่างไกลออกไปและยังไม่ได้สำรวจ ขณะเดียวกันก็ประเมินศักยภาพในการอยู่อาศัยของดาวเคราะห์ด้วย โดยหุ่นยนต์แต่ละตัวจะติดตั้งระบบขับเคลื่อนของตัวเอง คอมพิวเตอร์ออนบอร์ด และระบบสื่อสารอัลตราซาวนด์ ส่วน Sensors และ Actuators จะช่วยให้สามารถวัดอุณหภูมิ ความเค็ม ความเป็นกรด ความดัน และดัชนีชี้วัดทางชีวภาพ (biomarkers)
ในขณะที่ภารกิจ Europa Clipper ซึ่งวางแผนไว้สำหรับการเปิดตัวในปี 2024 นี้จะเริ่มรวบรวมวิทยาศาสตร์โดยละเอียดในระหว่างการบินผ่านหลายครั้งด้วยชุดเครื่องมือขนาดใหญ่เมื่อไปถึง Jovian Moons ที่โคจรรอบดาวพฤหัสบดีในปี 2030 เมื่อมองต่อไปในอนาคตกับโครงการ Europa ( SESAME ) ของ NASA การตรวจสอบโลกมหาสมุทรดังกล่าว อาจเป็นไปได้ด้วยแนวคิดของ cryobot ที่กำลังได้รับการพัฒนาผ่านโปรแกรมกลไกการเข้าถึงใต้พื้นผิวการสำรวจทางวิทยาศาสตร์ของ NASA ตลอดจนผ่านโครงการพัฒนาเทคโนโลยีอื่นๆ โดยหุ่นยนต์แต่ละตัวจะติดตั้งระบบขับเคลื่อนของตัวเอง คอมพิวเตอร์ออนบอร์ด และระบบสื่อสารอัลตราซาวนด์ Sensors และ Actuators ยังช่วยให้สามารถวัดอุณหภูมิ ความเค็ม ความเป็นกรด ความดัน และดัชนีชี้วัดทางชีวภาพ (biomarkers)
การแสดงภาพ SWIM ล่าสุด พร้อมคำอธิบายประกอบที่ระบุแนวคิดและส่วนประกอบ (Cr.NASA/JPL-Caltech / Ethan Schaler)
จุดประสงค์แนวคิด SWIM ที่มีความตั้งใจและมุ่งมั่นของ NASA นี้เพื่อลดความเสี่ยงในขณะเดียวกันก็ส่งเสริมวิทยาศาสตร์ อย่างไรก็ตาม cryobot ที่เชื่อมต่อผ่านการสื่อสารกับยานลงจอดด้านบนพิ้นผิว จะเป็นจุดติดต่อกับผู้ควบคุมภารกิจบนโลก ซึ่งแนวทางที่ผูกโยงไว้ พร้อมกับพื้นที่จำกัดเพื่อรวมระบบขับเคลื่อนขนาดใหญ่ หมายความว่า cryobot น่าจะไม่สามารถผจญภัยไปไกลกว่าจุดที่น้ำแข็งมาบรรจบกับมหาสมุทรได้
Samuel Howell จาก JPL นักวิทยาศาสตร์ของทีม SWIM เปรียบเทียบแนวคิดนี้กับ Ingenuity Mars Helicopter เฮลิคอปเตอร์หุ่นยนต์ขนาดเล็กของ NASA ซึ่งเป็นคู่หูในอากาศกับรถแลนด์โรเวอร์ Perseverance ของหน่วยงานที่อยู่บนบนดาวอังคารว่า เฮลิคอปเตอร์หุ่นยนต์ขยายขอบเขตการเข้าถึง
ของรถแลนด์โรเวอร์ และภาพที่ส่งกลับเป็นบริบทที่ช่วยให้ยานสำรวจเข้าใจวิธีการสำรวจสภาพแวดล้อมของมัน แต่แทนที่จะมีเฮลิคอปเตอร์เพียงลำเดียว การมีเป็นกลุ่ม น่าจะทำให้รู้มากขึ้นเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมของสถานที่นั้นๆ นั่นคือแนวคิดเบื้องหลังของ SWIM
Ingenuity Mars Helicopter
Ingenuity ถูกบรรทุกโดยยานสำรวจ Perseverance ไปถึงดาวอังคารในเดือนกุมภาพันธ์ 2021 สองเดือนหลังจากยานสำรวจลงจอด
และเดินทางได้ 330 เมตรจากจุดลงจอด Perseverance ได้ทิ้ง Ingenuity ไว้บนพื้นดาวอังคาร ซึ่งทำให้มันสามารถเดินทางครั้งแรกได้สำเร็จ
นับเป็นเที่ยวบินแรกของเครื่องบินบนเทห์ฟากฟ้าอื่น และถือเป็นการก้าวกระโดดครั้งใหญ่สำหรับเทคโนโลยีหุ่นยนต์
Cr.
https://eos.org/articles/an-ice-probe-on-earth-could-help-us-find-life-in-space
(ขอขอบคุณที่มาของข้อมูลทั้งหมดและขออนุญาตนำมา)
NASA SWIM : ฝูงหุ่นยนต์จิ๋วค้นหาสิ่งมีชีวิตต่างดาวบนโลกมหาสมุทรที่ห่างไกล
แม้จะมีโครงการมากมาย แต่ NASA มีโครงการเล็กๆจำนวนหนึ่งที่มีเป้าหมายเพื่อดูว่าเป็นไปได้หรือไม่อย่างไร โครงการเหล่านี้ได้รับทุนสนับสนุนการวิจัย
ในระยะเริ่มต้นเกี่ยวกับแนวคิดด้านเทคโนโลยีล้ำยุคและไซไฟจากโครงการ NASA Innovative Advanced Concepts(NIAC) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ Agency’s Space Technology Mission Directorate เป้าหมายคือการค้นหาสิ่งที่อาจใช้ได้ผล สิ่งที่อาจไม่ได้ผล และแนวคิดใหม่ที่น่าตื่นเต้นที่นักวิจัยอาจคิดขึ้นมาระหว่างทาง และหนึ่งในโครงการนี้คือ Swimming micro-robots สำหรับดาวเคราะห์มหาสมุทร (Ocean Worlds) นอกโลก
อย่างไรก็ตาม นวัตกรรมที่สำคัญคือนักว่ายน้ำขนาดเล็กของ Schaler จะมีขนาดเล็กกว่าแนวคิดอื่นๆ ของหุ่นยนต์สำรวจมหาสมุทรของดาวเคราะห์อย่างมาก ซึ่งช่วยให้สามารถบรรจุลงใน ice probe จำนวนมากได้ นอกจากนี้ พวกเขาจะเพิ่มการเข้าถึงทางวิทยาศาสตร์ของ probe และความสามารถในการเพิ่มโอกาสตรวจจับสัญญาณของชีวิตในขณะที่ประเมินความสามารถในการอยู่อาศัยที่เป็นไปได้บนวัตถุท้องฟ้าที่มีมหาสมุทรที่อยู่ห่างไกลอีกด้วย
(12 ซม.) และปริมาตรประมาณ 3 - 5 ลูกบาศก์นิ้ว (60-75 ลูกบาศก์ซม.) ซึ่งพวกมันประมาณสี่โหลสามารถใส่ลงในส่วนยาว 4 นิ้ว (10 ซม.) ของ cryobot หุ่นยนต์เจาะน้ำแข็งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 นิ้ว (25 เซนติเมตร) ได้โดยกินพื้นที่เพียงประมาณ 15% ของปริมาณน้ำหนักบรรทุกทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งจะทำให้มีพื้นที่เหลือเฟือสำหรับเครื่องมือวิทยาศาสตร์ที่ทรงพลังกว่าแต่เคลื่อนที่ได้น้อยกว่า และ SWIM ยังสามารถรวบรวมข้อมูลระหว่างการเดินทางไกลผ่านน้ำแข็งและให้การวัดที่อยู่กับที่ในมหาสมุทรไปด้วยได้
เมื่อหุ่นยนต์ถูกบรรจุลงใน probe ละลายน้ำแข็งที่จมผ่านเปลือกน้ำแข็งหนาหลายไมล์ของดาวเคราะห์ กลไกจะปล่อยพวกมันลงใต้น้ำเพื่อตรวจวัดสิ่งที่เป็นไปได้และไม่ได้รวมถึงการค้นหาชีวิตก่อนหน้าตามทางที่จะไปถึงมหาสมุทรที่อยู่ห่างไกลออกไปและยังไม่ได้สำรวจ ขณะเดียวกันก็ประเมินศักยภาพในการอยู่อาศัยของดาวเคราะห์ด้วย โดยหุ่นยนต์แต่ละตัวจะติดตั้งระบบขับเคลื่อนของตัวเอง คอมพิวเตอร์ออนบอร์ด และระบบสื่อสารอัลตราซาวนด์ ส่วน Sensors และ Actuators จะช่วยให้สามารถวัดอุณหภูมิ ความเค็ม ความเป็นกรด ความดัน และดัชนีชี้วัดทางชีวภาพ (biomarkers)
ในขณะที่ภารกิจ Europa Clipper ซึ่งวางแผนไว้สำหรับการเปิดตัวในปี 2024 นี้จะเริ่มรวบรวมวิทยาศาสตร์โดยละเอียดในระหว่างการบินผ่านหลายครั้งด้วยชุดเครื่องมือขนาดใหญ่เมื่อไปถึง Jovian Moons ที่โคจรรอบดาวพฤหัสบดีในปี 2030 เมื่อมองต่อไปในอนาคตกับโครงการ Europa ( SESAME ) ของ NASA การตรวจสอบโลกมหาสมุทรดังกล่าว อาจเป็นไปได้ด้วยแนวคิดของ cryobot ที่กำลังได้รับการพัฒนาผ่านโปรแกรมกลไกการเข้าถึงใต้พื้นผิวการสำรวจทางวิทยาศาสตร์ของ NASA ตลอดจนผ่านโครงการพัฒนาเทคโนโลยีอื่นๆ โดยหุ่นยนต์แต่ละตัวจะติดตั้งระบบขับเคลื่อนของตัวเอง คอมพิวเตอร์ออนบอร์ด และระบบสื่อสารอัลตราซาวนด์ Sensors และ Actuators ยังช่วยให้สามารถวัดอุณหภูมิ ความเค็ม ความเป็นกรด ความดัน และดัชนีชี้วัดทางชีวภาพ (biomarkers)