كيف أرسل العلماء اليابانيون محولاً حقيقياً إلى القمر؟

نجحت مركبة متحولة كروية الصنع يابانية الصنع، يبلغ حجمها 3 بوصات (8 سنتيمترات) فقط، في الإقامة على سطح القمر، وبذلك أظهرت الملاحة المستقلة والاتصال اللاسلكي مع مركبة هبوط أخرى قامت بعد ذلك بنقل البيانات إلى الأرض. تهدف المركبة الآلية، التي تحمل اسم SORA-Q نسبة إلى الكلمات اليابانية التي تعني “الفضاء” و”المجال”، إلى تمهيد الطريق لمزيد من الروبوتات القمرية المصغرة المستقلة.

طار SORA-Q إلى قمر في ديسمبر 2023 على مركبة الهبوط الذكية التابعة لوكالة استكشاف الفضاء اليابانية (JAXA) لاستكشاف القمر (نحيل) مهمة. بعد بضعة أسابيع في المدار، هبط SLIM على سطح القمر في 19 يناير 2024. وسرعان ما نشر المركبة الجوالة SORA-Q بحجم كرة التنس جنبًا إلى جنب مع روبوت آخر – آلة قفز صغيرة تُعرف باسم Lunar Excursion Vehicle-1 (LEV-1). (تم تسمية SORA-Q باسم LEV-2.) كانت SLIM أول مهمة يابانية تهبط على سطح القمر.

تم تطوير المركبة الجوالة الصغيرة SORA-Q بالاشتراك مع JAXA وSony وجامعة Doshisha وTakara-TOMY. الأخيرة، وهي شركة ألعاب، تمتلك العلامة التجارية Transformers مع Hasbro واستخدمت خبرتها وتقنياتها المطورة من تصميم ألعاب Autobots وDecepticons لمنح SORA-Q قدراتها التحويلية.

تم تحويل SORA-Q من خلال توسيع شكله من شكل كروي إلى شيء يشبه الأسطوانة، باستخدام نصفي شكله الكروي الأصلي كعجلات. انقلبت الكاميرا بين العجلات وتم نشر الذيل ليكون بمثابة مثبت خلفي. تمكنت SORA-Q بعد ذلك من القيادة حول مركبة الهبوط SLIM والتقاط صور ملونة لكل من مركبة الهبوط والبيئة القمرية في موقع هبوطها. هبط SLIM بالقرب من حفرة يبلغ عرضها 885 قدمًا (270 مترًا) تسمى Shioli داخل حفرة أكبر يبلغ عرضها 61 ميلًا (98 كيلومترًا) تسمى Cyrillus، والتي تقع نفسها في Mare Nectaris على الجانب القريب من القمر.

تم تصميم مركبات الرحلات القمرية من قبل فريق بقيادة دايتشي هيرانو من وكالة استكشاف الفضاء اليابانية. كان الهدف هو توفير الاستقلالية في حزمة صغيرة بدلاً من مركبة جوالة كبيرة من شأنها أن تزيد من كتلة الحمولة والتكلفة، والتي لن تكون قادرة على الوصول إلى المساحات الضيقة مثل الشقوق.

ومع ذلك، يجب إجراء المفاضلات مع المركبات الجوالة بحجم كف اليد مثل SORA-Q وLEV-1، حيث لا يمكن دمج كل شيء فيها. لذلك، عمل الروبوتان الصغيران جنبًا إلى جنب لاستكشاف البيانات ونقلها إلى الأرض.

تتضمن الاستقلالية في هذه الحالة القدرة على الوصول إلى الوجهات باستخدام صور الكاميرا للتنقل حول العوائق مثل الحفر والحفر دون مشاركة التحكم في المهمة.

وكتب هيرانو وفريقه في ورقتهم البحثية التي تصف نتائج المهمة: “على الرغم من أن قدرات مركبة فضائية صغيرة فردية محدودة بطبيعتها، إلا أن النتائج تسلط الضوء على إمكانات مثل هذه المنصات … كمستكشفين مستقلين، قادرين على الوصول إلى بيئات بعيدة عن متناول مركبة فضائية كبيرة أساسية”.

توقفت الاتصالات مع الروبوتات الصغيرة بعد حوالي 100 دقيقة، أي أقل بـ 20 أو 30 دقيقة من العمر المتوقع لـ SORA-Q. يضع هيرانو هذه النهاية المبكرة لمهمة المركبة على أنها إما أن يتضرر شيء ما على LEV-1 بسبب حركة قفزه، أو بسبب استنفاد بطارية LEV-1، وفي كلتا الحالتين يمنع نقل البيانات مرة أخرى إلى الأرض.

يمكنك قراءة تقرير كامل عن مهمة SORA-Q في ورقة بحثية منشورة في المجلة الروبوتات العلمية.