Hansel ve Gretel, robotik keşfine ilham veriyor

Arizona Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, gelecekteki astronotların yaşam alanı olarak kullanabileceği yerleri keşfetmeye şimdiden başladılar. Araştırmacılar, bir grup robotun astronotlar için yeraltı yaşam alanlarını keşfetmesini sağlayan bir sistem geliştirdi.

Bu sistem, mevcut teknolojinin kuyruklu yıldızlar, asteroitler, uydular ve gezegen cisimlerindeki ortamları güvenli bir şekilde geçmek için NASA’nın Uzay Teknolojisi Büyük Zorlukları’ndan birinin ele alınmasına yardımcı olabilir. Araştırmacılar, “Hansel ve Gretel” masalına bir gönderme yaparak patent bekleyen konseptlerine “Ekmek Kırıntısı Tarzı Dinamik Olarak Konuşlandırılmış İletişim Ağı” paradigması ya da DDCN adını verdiler.

Arizona Üniversitesi’nde Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Doçenti olan Wolfgang Fink keşiflerle ilgili, “Lav tüpleri ve mağaralar astronotlar için mükemmel yaşam alanları oluşturabilir çünkü bir yapı inşa etmek zorunda değilsiniz; zararlı kozmik radyasyondan korunuyorsunuz, bu yüzden yapmanız gereken tek şey onu güzel ve rahat hale getirmek.” diyor.

Bir masal geleceğe ilham veriyor

Caltech ve Arizona’daki Görsel ve Otonom Keşif Sistemleri Araştırma Laboratuvarı’nın kurucusu ve direktörü Fink, “Kitabı hatırlıyorsanız, Hansel ve Gretel’in geri dönüş yollarını bulacaklarından emin olmak için nasıl ekmek kırıntıları bıraktıklarını bilirsiniz. Bizim senaryomuzda, ‘ekmek kırıntıları’ kaşiflerin sırtına yüklenen minyatür sensörlerdir ve kaşifler bir mağarayı ya da başka bir yeraltı ortamını geçerken sensörleri yerleştirirler.” diye de ekliyor.

Çevrelerini sürekli olarak izleyen ve uzayda nerede olduklarına dair farkındalıklarını koruyan uzay keşif aracı, kablosuz veri bağlantısı aracılığıyla birbirlerine bağlanarak ve yol boyunca iletişim düğümleri yerleştirerek kendi başlarına ilerliyor. Bir uzman, sinyalin zayıfladığını ama hala menzil içinde olduğunu hissettiğinde, son düğümü yerleştirdiğinden bu yana ne kadar mesafe geçtiğine bakmaksızın bir iletişim düğümünü bırakır.

Fink, bu sırada ana keşif aracından herhangi bir girdi alınmasına gerek olmadığını, her bir alt keşif aracının bu kararı kendi başına vereceğini de sözlerine ekledi. Fink, sistemin iki şekilde çalışabileceğini açıkladı. Birinde, ana uzman pasif bir alıcı olarak hareket eder ve keşif yapan araştırmacılar tarafından iletilen verileri toplar. Diğerinde ise ana uzman, bir kukla ustası gibi kaşiflerin hareketlerini kontrol eden bir orkestratör olarak hareket eder.

Makineler devralıyor

Yeni konsept, 2000’li yılların başında Fink ve meslektaşları tarafından geliştirilen kademeli ölçeklenebilir keşif paradigmasıyla örtüşüyor. Bu fikir, farklı komuta seviyelerinde çalışan bir robot ekibini öngörüyor. Örneğin, bir yörünge aracı bir zeplini kontrol ediyor, o da yerdeki bir veya daha fazla iniş aracını veya kaşifi kontrol ediyor. Halihazırda uzay görevleri bu konsepti benimsemiş durumda ve bunların birçoğuna Arizona’daki araştırmacılar da katılıyor.

Ekmek kırıntısı yaklaşımı, robotik kaşiflerin yeraltında ve hatta sıvı ortamlarda batık halde çalışmasına olanak tanıyan bir platform sağlayarak bu fikri bir adım öteye taşıyor. Fink, bu tür bireysel, otonom robot sürülerinin Dünya’daki doğal afetlerin ardından arama ve kurtarma çalışmalarına da yardımcı olabileceğini söyledi.

Fink, kaşifleri ilk etapta yeraltı ortamına sokmanın yanı sıra en büyük zorluğun, yeraltında kaydettikleri verileri almak ve yüzeye geri getirmek olduğunu vurguladı. DDCN konsepti, bir keşif ekibinin yüzeydeki “ana kaşif” ile teması kaybetmeden karmaşık yeraltı ortamlarında bile gezinmesine olanak tanıyor. Işık algılama ve menzil belirleme sistemi ya da lidar ile donatılan bu araçlar, “Prometheus” filminde bir uzay aracını keşfederken görülen dronlardan farklı olarak, mağara geçitlerinin üç boyutlu haritasını bile çıkarabilir.

DDCN konseptini ilk kez 2019 yılında NASA’ya sunduğu bir teklifte detaylandıran Fink, “Sensörlerimiz konuşlandırıldıktan sonra otomatik olarak yönlendirilmemiş bir örgü ağı kuruyor, yani her düğüm etrafındaki her düğüm hakkında kendini güncelliyor”. diyor.

Dönüşü olmayan görev

İletişim düğümlerinden oluşan sağlam ağ, robotik kaşifler tarafından toplanan tüm verilerin yüzeydeki ana kaşife geri ulaşmasını sağlıyor. Bu nedenle, işlerini tamamladıktan sonra robotları geri almaya gerek olmadığını söyleyen Fink, harcanabilir mobil robotik yüzey sondaları gruplarını kullanma fikrini 2014 gibi erken bir tarihte yayınladı.

Alman Astrobiyoloji Derneği Başkanı Dirk Schulze-Makuch ise konuyla ilgili, “Bu yeni çalışmada ortaya konan iletişim ağı yaklaşımı, gezegensel ve astrobiyolojik keşiflerde yeni bir çağın habercisi olma potansiyeline sahip. Sonunda Mars’ın lav tüpü mağaralarını ve buzlu uyduların yüzey altı okyanuslarını yani dünya dışı yaşamın mevcut olabileceği yerleri keşfetmemize olanak sağlıyor.” diyor.

Gizli okyanus dünyalarını keşfetmek

Dalgıç robotlara ihtiyaç duyulan yerlerde sistem, Titan’da olduğu gibi bir göl üzerinde yüzen ya da Europa’da olduğu gibi bir yeraltı okyanusunun üstündeki buzun üzerinde oturan ve örneğin uzun bir kabloyla denizaltıya bağlanan bir iniş aracından oluşabilir. Burada iletişim düğümleri tekrarlayıcı görevi görecek ve sinyalin bozulmasını önlemek için düzenli aralıklarla sinyali güçlendirecektir. Fink daha da önemlisi, düğümlerin kendi başlarına veri ve verileri iniş aracına geri bağlayan kabloya alma yeteneklerine sahip olduğunu belirtti.

Fink’in grubu şimdi kaşiflerin iletişim düğümlerini yerleştirecekleri asıl mekanizmayı oluşturmak için çalışıyor. Son olarak Fink, “Temel olarak, ‘Hansel’ ve ‘Gretel’lerimize ekmek kırıntılarını nasıl bırakacaklarını öğreteceğiz, böylece bunlar işleyen bir örgü iletişim ağına dönüşecek.” dedi.

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir