ویژگی‌های شگفت‌انگیز و ماموریت‌های معروف‌ترین روبات‌های کاوشگر فضایی + تصاویر
هر روبات به عنوان وسیله‌ای خودکار متشکل از واحد‌های الکترونیکی، برقی یا مکانیکی تعریف می‌شود که می‌تواند به جای یک عامل زنده عمل کند.
به گزارش گروه وبگردی باشگاه خبرنگاران جوان، بیشتر اوقات به محض آن‌که اسم روبات‌ها به گوش‌مان میخورد، ذهنمان می‌رود سمت روبات‌های انساننمایی که در رستورانهای شهر‌های پیشرفته دنیا کار می‌کنند یا در کارخانههای بزرگ جای نیروی انسانی را گرفتهاند.
در حالی که روبات‌ها و صنعت روباتیک از دوستان صمیمی صنعت فضایی هستند. روبات‌ها آن قدر به دانش فضایی و ارسال کاوشگر‌ها و فضاپیما‌ها کمک کردهاند که خدمات‌شان را با هیچ صنعت دیگری نمیتوان مقایسه کرد.
هر روبات به عنوان وسیله‌ای خودکار متشکل از واحد‌های الکترونیکی، برقی یا مکانیکی تعریف می‌شود که می‌تواند به جای یک عامل زنده عمل کند. کاوشگر‌های روباتیکی که به سیارات و اجرام دیگر منظومه شمسی فرستاده میشوند درست شبیه یک فضانورد عمل می‌کنند با این تفاوت که محدودیتهای یک انسان را ندارند و خیلی راحت و بدون نیاز به کپسول اکسیژن و نگهداریهای پزشکی می‌توانند به کار و اکتشاف بپردازند.
آن‌ها زودتر از ما انسانها بر سیارات و اقمارشان پا میگذارند و هر چه میبینند و میشنوند بیکم و کاست برایمان مخابره می‌کنند. همکارانی صادق و خستگیناپذیر که در شرایطی که هیچ انسانی توان زنده ماندن را ندارد عکس میگیرند، خاک را زیر و رو می‌کنند، آزمایش‌های شیمیایی انجام میدهند و در بعضی موارد حتی وقتی ماموریتشان تمام می‌شود دست از کار نمیکشند و همچنان ارتباطشان را با زمین حفظ می‌کنند.
از میان ماموریت‌های فضایی مختلفی که سال‌هاست به نقاط دور و نزدیک ارسال شده و اکتشافات زیادی انجام دادهاند آنهایی را که بخشهای روباتیک پیشرفتهتری دارند، انتخاب کردهایم تا در این پرونده به سراغشان برویم. کاوشگر‌های فضایی روباتیکی که سهم بزرگی در پیشرفت علم انسانها داشتهاند و خودشان را به آب و آتش زدهاند تا پاسخ سوال‌های زیادی را به دست بیاوریم، انگار آن‌ها چشم و گوش ما در فضای ناامنِ خارج از زمین هستند. با ما همراه باشید تا از خدمات و تواناییهایشان بیشتر با خبر شوید.
چشم تیزبین ما در فضا
چه کاوشگری؟ تلسکوپ فضایی هابل
تا قبل از ارسال تلسکوپ فضایی هابل، ما تقریبا هیچ تصور دقیقی از برخی اجرام فضایی نداشتیم. عکسهای خوش آب و رنگ و پر جزئیات از سحابیها، خوشههای ستارهای و خصوصا کهکشانهای بسیار دور، چشم ما را به عالم باز کرد. انگار تا پیش از آن درون یک اتاق نشسته بودیم و فقط محدوده مشخصی را میدیدیم و با آغاز فعالیت این تلسکوپ فضایی یک پنجره بزرگ در اتاقمان ساخته شد که جهان بیرون از آن را به ما نشان میداد. هابل تبدیل شد به مهمترین چشم ما انسانها در فضا و تصاویری را ثبت و قطعا انقلاب بزرگی در دانش و آگاهی ما درباره کیهان ایجاد کرد.
این تلسکوپ ۱۱ تنی تقریبا به اندازه یک اتوبوس است که در فاصله ۵۴۷ کیلومتری زمین قرار گرفته است. هابل در هر ۹۷ دقیقه یک بار به دور زمین میچرخد یعنی چیزی حدود ۱۵ بار در هر روز. این «چشم فضایی ما» مجهز به دستگاه‌های مختلفی است که انرژی خود را از طریق نور خورشید تأمین می‌کنند و می‌توانند در نور مرئی، پرتو فرابنفش و طول موج‌های نزدیک به مادون قرمز از فضا عکس بگیرند. همه امکانات پیشرفته هابل اگر قرار بود در زمین استفاده شوند تقریبا به هیچ دردی نمیخوردند چرا که جو مانع رسیدن بسیاری از پرتو‌ها به زمین می‌شود و همین ماجرا علتی شد تا دانشمندان به فکر پرتاب یک تلسکوپ قدرتمند به خارج از جو زمین بیفتند.
این تلسکوپ عظیمالجثه فضایی آینهای به اندازه ۴/۲ متر دارد و می‌تواند نور رسیده از ستاره‌ها را درون آن جمع کند و بعد برای پردازش به ابزار‌های علمی داخل تلسکوپ بفرستد، در نهایت هم این عکس‌ها به زمین ارسال می‌شود و دانشمندان می‌توانند اطلاعات زیادی از آن‌ها به دست آورند. هابل در کنار تمام شگفتیهایی که از عالم به ما نشان داده یک تصویر غیر قابل قیاس با تمام فعالیتهایش دارد، ثبت عکسی از یک نقطه کوچک در کیهان که در آن ۱۰ هزار کهکشان قابل مشاهده است. این عکس به تصویر فراژرف هابل معروف شده و تا به امروز نمونه مشابهی نداشته است.
خیره به خورشید برای شناخت ستاره مادر
چه کاوشگری؟ سوهو
سوهو فضاپیمایی که قرار بود فقط سه سال به بررسی خورشید بپردازد حالا حدود ۲۰ سال است که خورشید، ستاره مادر منظومه شمسی را زیر نظر گرفته و کمک کرده تا دقیق‌تر بشناسیمش. سوهو ابزار حرفهای برای عکسبرداری و ثبت اطلاعات از خورشید را دارد و به کمک اوست که حالا میدانیم خورشید را با چه عملکردی میسوزد و به زمین انرژی می‌دهد.
این رصدخانه فضایی به لطف زیر نظر گرفتن خورشید تا به امروز توانسته سه هزار دنباله‌دار راکشف کند که در مدار‌های معینی به دور خورشید حرکت می‌کنند. سوهو خورشید را از دریچه‌های طیفی مختلف دنبال می‌کند و تصاویری تهیه کرده که فعالیت‌های سطح خورشید و شراره‌ها و زبانه‌ها را دقیق ثبت می‌کند.
پیش به سوی سیاره کوتوله
چه کاوشگری؟ افق‌های نو
پلوتو جرم دور افتاده منظومه‌شمسی است که انسانها مدتهاست در تلاشاند یک عکس درست و حسابی از سطح آن بهدست بیاورند. مدتی آن را سیاره نهم میدانستند و بعد بنابه تصمیم ستاره‌شناسان انجمن جهانی نجوم، پلوتو از فهرست سیارات منظومه شمسی حذف شد و به فهرست سیارههای کوتوله انتهای منظومه شمسی پیوست.
کاوشگر افق‌های نو (New Horizons) مامور این شد تا به نزدیکی این سیاره کوتوله برود و ببیند آنجا دقیقا چه خبر است و پلوتو که همیشه تصویر‌های ناواضحی از آن دیدهایم، دقیقا چه ویژگیهایی دارد.
افق‌های نو ۹ سال در راه پلوتوی کوچک بود تا بالاخره در سال ۲۰۱۵ توانست به نزدیکی آن برسد و عکسهایی خیره‌کننده و شگفت‌انگیز بگیرد و به زمین مخابره کند. لحظاتی که برای اولین بار پلوتو را به طور واضح دیدیم، لحظاتی فراموش نشدنی در تاریخ فضا به حساب میآید. این کاوشگر سیارهپیما با سوختن مواد رادیواکتیو، ژنراتور خود را برای تولید برق لازم به کار می‌اندازد. افق‌های نو همچنان در حرکت است تا به مرز‌های پس از نپتون و پلوتو برسد و نادیده‌های آن منطقه را به ما نشان بدهد.
تلاشی برای کشف اجزای تشکیل دهنده سیارک‌ها
چه کاوشگری؟ سپیده دم
سیارک‌ها، اجرامی سنگی و کوچکتر از سیارهها هستند که به دلایل زیادی برای ما جذاب‌اند. تعداد زیادی از آن‌ها در فاصله بین سیاره مریخ و مشتری قرار دارند، این ناحیه به کمربند سیارکی معروف است و همیشه مورد کنجکاوی دانشمندان بوده، چون با شناسایی این سیارک‌ها می‌توانند به راز‌های شکلگیری منظومه‌شمسی دست پیدا کنند. «سرس» و «وستا» که بزرگ‌ترین سیارکهای منظومه شمسی هستند، هدف فضاپیمای داون (Dawn) یا سپیده‌دم قرار گرفتند.
این کاوشگر سال ۲۰۰۷ پرتاب شد و چهار سال طول کشید تا به «وستا» برسد و سپس در سال ۲۰۱۵، در مدار «سرس» قرار گرفت. سرس بزرگ‌ترین سیارک منظومه شمسی است. اطلاعاتی که از سپیده‌دم به زمین می‌رسید، نشان میداد سیارک‌ها احتمالا در طول بازههای طولانی در تاریخ میزبان اقیانوسها بودهاند و به طرز بالقوهای همچنان این قابلیت را دارند.
کاوشگر سپیده‌دم در سرس به کمک بازو‌های روباتیک و سیستم طیفسنج و دوربینش توانست خاک سیارک‌ها را بکاود و ترکیببندی لایههای آن را بررسی کند و این کمک بزرگی کرد تا اجزای تشکیل دهنده سیارک‌ها را بشناسیم. البته به دلیل تعهدی که فضاپیمای سپیده‌دم در محافظت از سیارک‌ها در برابر آلودگی زمینی داشت، بر سطح سرس و وستا فرود نیامد و هیچ برخوردی با آن‌ها نداشت، در عوض در مدار آن‌ها قرار گرفت و از تمام توان علمی‌اش استفاده کرد. سپیده‌دم تا آخرین قطره سوخت هیدرازین خود برای مشاهده سرس تلاش کرد و بالاخره در سال ۲۰۱۸ به ماموریت خود پایان داد.
گشت‌و‌گذار در ورای منظومه‌شمسی
چه کاوشگری؟ ویجر‌ها
تا به این‌جا از ماموریت‌های فضایی با هدف شناسایی سیارهها، سیارک‌ها، دنباله‌دار‌ها و خورشید گفتیم، اما کاوشگر فضایی ویجر هدفی دست نیافتنیتر و دورتر از این اجرام دارد. کاوشگری که اکنون ۴۳ سال از زندگیاش در فضا میگذرد و همچنان پیش می‌رود و مرز‌های منظومه‌شمسی را پشت سر گذاشته است.
ویجر‌های ۱ و ۲ در سال ۱۹۷۰ با هدف عکسبرداری از مشتری و زحل، زمین را ترک کردند، اما سازندگان آن‌ها میگفتند ویجر‌ها بعد از انجام ماموریتشان می‌توانند به سمت مرز‌های پایانی منظومه شمسی حرکت و عکس‌ها و اطلاعات بیهمتایی برایمان مخابره کنند. ابزار‌های قدرتمندی روی ویجر نصب شده که می‌تواند پرتو‌های کیهانی را آشکار کند و طیف سنجی هم انجام بدهد، دوربینها و سنسور‌ها هم برای ثبت تصاویر مدام فعال هستند.
سوخت ویجر‌ها از پلوتونیوم ۲۳۸ به دست میآید، پلوتونیوم ۲۳۸ بهعنوان منبع حرارتی و قدرت، با طول عمر بالا در کاوشگر‌های فضایی استفاده می‌شود. کاوشگر‌های ویجر بیشتر از آنچه از آن‌ها انتظار داشتیم به علم خدمت کردند، آن‌ها به بررسی دقیق سیارات گازی و قمرهایشان پرداختند، میدان مغناطیسی و جاذبه آن‌ها را بررسی کردند و حلقه‌های زحل و اورانوس را زیر نظر گرفتند. کشف ۲۴قمر برای سیارات گازی از کار‌های مهم دیگر این کاوشگر‌ها بود.
علاوه بر ابزار‌های پژوهشی و اندازه‌گیری، هر دو کاوشگر با خود لوحی از جنس طلا حمل می‌کنند. در این صفحات مدور فلزی دیجیتالی، اطلاعاتی از ما زمینیها ثبت شده تا اگر روزی یک تمدن فرازمینی آن را پیدا کرد از وجود ما با خبر شود. تصویری از دو انسان با دستان افراشته به نشانه دوستی و نشانی زمین در منظومه شمسی و کهکشان راه شیری و همین طور اطلاعاتی با زبان و نماد‌های ریاضی برای این که دیگران را از دانش ریاضی ما با خبر کند، این یکی از وجوه تمایز کاوشگر ویجر با بقیه فضاپیماهاست. ویجر مدتی است وارد فضای میان ستارهای شده و رسما از مرز‌های منظومه شمسی خارج شده است.
به دنبال آب و حیات در مریخ
چه کاوشگری؟ کنجکاوی
مریخ از آنجا که نزدیکترین سیاره به زمین است و به عنوان خانه احتمالی انسان بعد از زمین و ماه به حساب میآید، همیشه مورد توجه بشر بوده و سال‌هاست میزبان کاوشگر‌های کوچک و بزرگی است که به سمتش روانه میشوند. کاوشگر‌هایی با ماموریت‌های مختلف که مهمترینشان یافتن حیات میکروبی و پیدا کردن آب بوده است. کاوشگر‌هایی که به سمت مریخ فرستاده شدند شاید از تمام کاوشهای فضایی دیگر بیشتر باشند، از مریخنوردها و سطحنشینها بگیرید تا مدارگرد‌ها و فضاپیما‌هایی که مسئول تهیه عکس از این سیاره بودند، اما در این بین کاملترین روباتی که به سیاره سرخ اعزام شد، «کنجکاوی» بوده است.
این روبات مجهز به یک آزمایشگاه بسیار پیشرفته در بدنه خود بود. کنجکاوی، دستگاه لیزری داشت که با کمک آن هر سنگی را که می‌خواست نشانه می‌رفت و با تبخیر آن عناصر شیمیاییاش را شناسایی میکرد. این روشی است برای بررسی حیات میکروبی در سطح مریخ و پاسخ به این پرسش مهم که آیا سیاره سرخ در گذشته، دارای حیات بوده یا خیر و آیا اکنون این سیاره برای زندگی مناسب است؟ این مریخ‌نورد سال ۲۰۱۱ به فضا پرتاب شد و یک سال طول کشید تا به مقصدش برسد.
فرود برسطح سیاره مریخ و راه‌اندازی مریخ‌نورد یکی از چالش‌های پیش روی دانشمندان در زمان پرتاب کنجکاوی بود که محققان سازمان فضایی آمریکا توانستند با موفقیت از عهدهاش برآیند. کشف آب مایع و متان در مریخ از مهمترین اکتشافات این کاوشگر بوده است.
روبات تعمیرکار در ایستگاه فضایی!
شاید از خودتان بپرسید اگر یکی از این روبات‌ها در فضا خراب شود، چه اتفاقی برایش خواهد افتاد؟ یکی از ایده‌هایی که دانشمندان فضایی برای مدیریت این ماجرا به ذهن‌شان رسیده، کمک گرفتن ار روبات‌ها بوده است. آن‌ها این ایده را در سال ۲۰۰۸ اجرا کردند و روبات دکستر (Dextre) را ساختند. دکستر مجهز به دو بازوی مخصوص است و با کمک آن‌ها می‌تواند تجهیزات مربوط را رصد و باتری‌ها را تعویض کند.
دکستر دو بازوی ۳.۳۵ متری دارد که هر بازو ۷ مفصل دارد و به سمت بالا و پایین و همینطور چرخشی حرکت می‌کنند، حرکت‌هایی درست شبیه بازو و شانه‌های انسان! این بازو‌ها می‌توانند وزنی به‌اندازه یک اتوبوس مدرسه را جابه‌جا کنند، پدال حرکتی این بازو‌ها اندازه گوشی موبایل است. بازو‌های فرعی یا گیره‌های جانبی درست مانند چاقوی سوییسی هستند. دکستر به عنوان اولین سیستم روباتیک تعمیرکار خودکار در فضا شناخته می‌شود.
منبع: روزنامه خراسان
انتهای پیام/
