Ein Team von Wissenschaftlern entwickelt Roboter aus Eis, die sich bei der Landung auf Planeten mithilfe von lokalem Eis selbst reparieren und wieder aufbauen können. Dies ist laut einer Studie eine der bizarrsten und aufregendsten Ideen zur Erforschung von Planeten jenseits unseres Sonnensystemskürzlich auf der IEEE / RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems IROS vorgestellt, IEEE-Spektrum Berichte .
Kürzlich mit einer Maschine namens IceBot demonstriert, könnte das neuartige Roboterkonzept die Zukunft der Erkundung auf anderen Planeten darstellen.
VERBINDUNG: MISSIONEN, DIE IN DEN 2020er Jahren AUF DER SUCHE SEIN MÜSSEN
'Eisroboter' können sich bauen, Selbstreparatur von lokalem Eis auf Exoplaneten
Die Planetenerkundungsroboter der NASA und JPL sind zweifellos brillant, aber jeder einzelne von ihnen fällt irgendwann aus. Während die meisten dieser Ausfälle geringfügig und leicht zu beheben sind, gibt es nicht genau eine Reparaturwerkstatt in der Nähe. Auch wenn beispielsweise Marsrover könnte Räder selbst reparieren oder ersetzen, wenn sie abgenutzt sind, es gibt keinen Ort, an dem nach Ersatz gesucht werden kann.
Wissenschaftler haben das Energieproblem ziemlich gut gelöst - sie verlassen sich auf Solarenergie, die fast überall verfügbar ist. Räder und andere wichtige Teile von Planetenrobotern werden schließlich nicht mit Solarenergie gezüchtet. Aber Räder - zusammen mit anderen strukturellen Teilen -kann aus einem anderen Material hergestellt werden, das in unserem gesamten Sonnensystem vorkommt: Eis.
Roboter könnten Komponenten aus Eis bauen
Während das neue Papier das frühe Stadium des potenziellen Sendens von Robotern aus Eis auf Planeten hervorhebt, ist es auch wichtig zu beachten, dass wir keine Batterien oder andere Elektronik aus Eis bauen können - und dass der Feststoff nirgendwo so effizient ist wie ein StrukturmaterialTitan, Kohlefaser und andere Materialien.
Eis ist jedoch ziemlich allgegenwärtig und besitzt einzigartige Eigenschaften hinsichtlich seiner Modifikation - warme Werkzeuge können es schneiden und formen, zusätzlich zum Zusammenkleben von Teilen.
Das IROS-Papier untersucht verschiedene Möglichkeiten zur Entwicklung von Roboterstrukturkomponenten - unter Verwendung von Eis sowohl bei subtraktiven als auch bei additiven Fertigungsaufgaben -, um ein neuartiges Konzept zu entwickeln, bei dem Roboter möglicherweise "Selbstrekonfiguration, Selbstreplikation und Selbstreparatur" besitzen. Spektrum IEEE Berichte.
Kontrolle des Schmelzens, Einfrierens von Eis entscheidend
Die Idee ist, dass solche Eisroboter in Umgebungen mit reichlich Eis arbeiten, in denen die Umgebungstemperatur kalt genug ist, um die Struktur des Festkörpers nicht zu destabilisieren, und auch kalt genug, um die innere Wärme des Roboters selbst zu kompensieren also hat er gewonnen. 't seinen eigenen eisigen Körper schmelzen.
Formen, CNC-Bearbeitung und 3D-Druck haben gezeigt, dass dies genauso machbar ist wie das Zerschneiden von Eis mit einem Bohrer. Die Ingenieure müssten jedoch sicherstellen, dass kein geschmolzenes Eiswasser und keine Späne an ungünstigen Stellen wieder gefrieren.
Alternativ ist manchmal ein erneutes Einfrieren des Eises erwünscht, z. B. das Platzieren von Aktuatoren und das Anbringen unterschiedlicher Teile.
Roboter aus Eis noch sehr früh
IceBot ist ein Proof-of-Concept für die Robotererkundung der Antarktis und wiegt ungefähr 6,3 kg. Als handgefertigter Roboter bauten die Forscher ihn, um zu zeigen, wie sich ein Roboter aus Eis ohne sofortige Bewegung bewegen kannin Stücke fallen - auch bei bequemen Raumtemperaturen.
Es ist wichtig zu wiederholen, wie viel Arbeit noch übrig ist, bevor IceBot die für die interplanetare Erkundung erforderlichen Selbstrekonfigurations-, Reparatur- und Replikationsfunktionen erreichen kann. Bis dahin müssen wir uns mit bevorstehenden Missionen wie zufrieden geben. Ausdauer und andere in den 2020er Jahren.