فناوری های جدید به یاری تعمیرات مداری می آیند

یکی از اصلی ترین مقاطعی که دانش روبوتیک به کار انسان آمده است ، دانش فضا نوردی و نجوم است ؛ محلی که تقریبا تمامی دانش ما از محیط اطراف را (البته در فضای ماورای جو) ابزارهای نیمه هوشمند و روبوتیک گردآوری و به زمین ارسال کرده اند.

کد خبر: ۵۰۸۳۳

ماموریت های بی شمار فضایی - که به گوشه و کنار منظومه شمسی ترتیب یافته اند - همگی از سیستم های روبوتیک بهره گرفته و با کمک آنها ، امروز دانش ما از جای جای منظومه خورشیدی دگرگون شده است.
امروزه ویجرها از مرزهای منظومه شمسی در گذشته اند. کاسینی در اطراف ساره طوق بر گردن زحل پرسه می زند و دو خودروی مریخ نورد کوچک ، اما کارآمد قریب یک سال است که سطح سیاره سرخ را کاوش کرده اند.
این ماموریت ها علی رغم خدمات بسیاری که به دانش انسان کرده اند، از جهات مختلف با مشکلات وسیع روبه رو هستند.
شاید یکی از اصلی ترین مشکلاتی که ماموریت های روبوتیک فضایی را تهدید می کند، نبود امکان اصلاح خطاهای احتمالی پس از پرتاب است.به عنوان نمونه ، به تلسکوپ فضایی هابل نگاه کنید؛ بهترین ابزاری که انسان برای شناخت عالم به مدار زمین فرستاده و بهترین ابزاری که به کمک آن توانسته ایم دید خود را نسبت به عالم بهبود ببخشیم.
این ابزار به دلیل یک نقص فنی بسیار کوچک و خطایی که شاید غیر قابل پیش بینی می نمود، زمانی که در مدار زمین قرار گرفت ، نتوانست کیفیت ممتازی از خود بروز دهد و به همبن دلیل ، ناسا مجبور شد با صرف هزینه ای سرسام آور یکی از شاتلهای فضایی خود را به مدار زمین بفرستد، تا هابل را در آن ارتفاع تعمیر و بازسازی کند؛ عملیاتی که علاوه بر هزینه بر بودن ، یکی از پیچیده ترین و حساس ترین ماموریت های فضایی کل تاریخ لقب گرفت.
هم اکنون نیز پس از خدمت طولانی ، هابل بار دیگر دچار مشکل شده و باید بار دیگر فضاپیمایی برای تعمیر آن به سوی این ماهواره کارآمد پرواز کند، هرچند به دلیل مشکلات امنیت پرواز احتمالا این ماموریت به شکل کاملا روبوتیک صورت خواهد گرفت.
اگر از هزینه و خطرات جانی چنین ماموریت هایی بگذریم ، نکته مهم دیگری نیز وجود دارد و آن سفر به ماهواره ها یا سفینه های بدون سرنشین برای تعمیر آنهاست.
به یاد داشته باشید، چند هزار ماهواره مختلف در مدارهای گوناگون از فاصله چند صد کیلومتری تا چندین هزار کیلومتری در اطراف زمین قرار دارند، در حالی که تنها سه ابزار سفر به مدار زمین (شاتلهای فضایی) موجود است که اگر بار دیگر به پرواز درآیند، کارهای واجب بسیاری برای انجام پیش رو دارند، تا تعمیر مثلا یک ماهواره مخابراتی (کارهایی نظیر اتمام ایستگاه بین المللی فضایی)حتی اگر امکان تعمیر این ماهواره ها مهیا بود، باز هم کار آمدی آنها بسیار محدود باقی می ماند؛ چرا که شاید سفر تا ارتفاع چند صد کیلومتری زمین ممکن باشد، اما چگونه می توان برای تعمیر مریخ نوردی که روی سیاره سرخ مریخ مشغول کاوش است ، سفینه سرنشین دار ارسال کرد، یا از آن جذاب تر برای تعمیر خرابی احتمالی کاسینی که میلیون ها کیلومتر دور از زمین و در مدار زحل به عملیات اکتشافی مشغول است و تنها 7سال زمان صرف رسیدن آن به مدارش شده ، خدمات تعمیری ارسال کرد؛
نمونه این مشکل زمانی به چشم آمد، که سیستم فرمان یکی از مریخ نوردهای دوقلوی ناسا روی سیاره سرخ (Spirit)دچار مشکل نرم افزاری شد و یکی از حافظه های موقت (Flash Memory) آن دچار انباشت اطلاعاتی شد و اجازه نداد دستورهایی که از مرکز فرمان زمینی به فضاپیما ارسال می شد، بدرستی به مغز این ربات برسد.
در آن هنگام یکی از بانوان فعال در پروژه با ارائه راه حلی ابتکاری ماموریت رااز شکستی حتمی نجات داد، اما در بقیه موارد چه باید کرد؛
اخیرا محققان ناسا برای حل این مشکل از سیستمی استفاده کرده اند که به طور رادیویی برای ماهواره ارسال می شود و این نرم افزار بر مبنای ساختار مبتنی بر هوش مصنوعی خود به عیب یابی و تحلیل خطاهای پیش آمده در سیستم نرم افزاری ماهواره ها می پردازد.این نرم افزار هوشمند که نسخه دوم لوینگستون (LV2) نام دارد، برای نخستین بار آزمایش خود را پس از نصب روی ماهواره ای به نام E0-1 که سال 2000به مدار زمین ارسال شده بود پشت سر گذاشت و نتایج بسیار خوبی گرفت.
این نرم افزار توانست تمام فعالیت های مغز ماهواره را شناسایی و با شبیه سازی آنها نقاط مشکل را مشخص کند، تا مهندسان از روی زمین به حل آن بپردازند.به گفته مقامات ارشد ناسا این فناوری که قابلیت اینستال رادیویی دارد، دقیقا همان چیزی است که برای کاوش های هزاره جدید مورد نیاز است .یکی از طراحان این سیستم - که معاون مدیریت ماموریتهای علمی ناسا را نیز برعهده دارد - قاسم اسرار است.
وی در باره این فناوری بیان می دارد زمانی که شما سفر خود را به قصد کاوش دوردست های منظومه شمسی آغاز می کنید، ابتدا باید پیشگامان خود را به آن سو بفرستید و در صوت برو.
هر گونه مشکلی برای آنها ممکن است دستیابی به هدف از پیش تعیین شده شما با مشکل جدی مواجه شود.به همین دلیل LV2جایگاه بسیار ویژه ای در کاوشهای آینده نوع بشر خواهد گذاشت در مورد آزمایش شده ،این نرم افزار هوشمند توانست با رصد نحوه ارتباط الکترونیک اجزای مختلف نواقص پیش آمده را شناسایی کند و با تغییر برنامه رایانه مرکزی ماهواره بار دیگر آن را به خدمت برگرداند.اساس کار این نرم افزار مقایسه است.
این نرم افزار براساس داده هایی که از عملکرد و ساختار ماهواره دارد، می داند که نحوه فعالیت هر سیستم چگونه است ، اما پس از آن که روی آن نصب شد، به آنالیز کامل رخدادهای درون سیستم می پردازد و نقاطی را که با مدل از پیش تعیین شده تفاوت داشته باشد، شناسایی کند.
در مرحله بعدی این نرم افزار یک شبیه سازی انجام می دهد، تا دلایلی را که باعث ایجاد تفاوت در فعالیت ماهواره و مدل طراحی شده آن وجود داشته شناسایی کند. در مرحله بعد با تطبیق شرایط سعی می کند به بررسی این نکته بپردازد که آیا امکان رفع نقص غیرمکانیکی وجود دارد یا خیر و در صورت مثبت بودن پاسخ ، سعی می کند رفتارهایی را بیابد، که با اعمال آن بتواند نقص سیستم را رفع کند.
اگرچه اوج کاربرد این فناوری در کاوشهای فضایی است و این امکان را برای فضاپیماها و مهندسان کنترل آن فراهم می آورد، که به رفع نقص سربازان بی ادعای کاوشهای علمی بپردازند ، اما تنها کاربرد آن در این گونه کاوشها نخواهد بود.
در همین زمین خودمان بسیاری از کاوشها باید در نقاط خطرناک یا دور از دسترس اتفاق بیفتد. ساختارهای روبوتیکی که بعد از یک زلزله به درون بقایای آن سفر می کنند و یا در یک محیط نیروگاهی (از نوع هسته ای آن) کار می کنند. یا به کاوش اعماق دریا یا درون آتشفشان ها می پردازند ، نیز مشتری این نرم افزار جدید خواهند بود ، اما این موضوع کاربرد کوتاه مدت آنها خواهد بود.
در میان مدت و با اوجگیری ساختارهای خانه های هوشمند و فراگیر تر شدن کاربردهای روبوتیک در شوون مختلف زندگی بلزه وسیعی برای به کار گیری این فناوری ها به وجود می آید.