گروهی از ربات‌های کوچک موسوم به ربات‌های زیردریایی که قرار است در قمر سیاره مشتری، اروپا، به‌دنبال حیات بگردند، سفر خود را روی زمین، در استخر شنا آغاز کرده‌اند! این ربات‌ها که SWIM (Sensing With Independent Microswimmers) نام دارند، طی آزمایش‌های اخیر در استخر شنای دانشگاه Caltech، قابلیت‌های تحسین‌برانگیزی در حرکت‌پذیری از خود نشان داده‌اند.

براساس بیانیه ناسا، این ربات‌های گوِه‌شکل به‌وسیله دو ملخ (پروپیلر) به حرکت درمی‌آیند و از ۴ پره برای هدایت بهره می‌برند. در آزمایش، نمونه اولیه SWIM توانست مسیر حرکت خود را خودکار حفظ کند، الگوی حرکت رفت‌وبرگشتی «چمن‌زنی» را اجرا کرده و حتی عبارت J-P-L را بنویسد.

به گفته دانشمندان آزمایشگاه پیش‌رانش جت ناسا (JPL) که SWIM را طراحی و آزمایش کرده‌اند، این ربات‌ها برای جستجوی شواهدی از حیات در اقیانوس شور زیر پوسته یخی قمر اروپا طراحی شده‌اند و می‌توانند نقشی کلیدی در شناسایی سیگنال‌های شیمیایی و دمایی که ممکن است نشان‌دهنده حیات بیگانه باشند، ایفا کنند.

«ایتان شالر»، محقق اصلی پروژه در JPL، می‌گوید:

«مکان‌هایی در منظومه شمسی وجود دارد که می‌خواهیم برای جستجوی حیات به آنجا برویم. فکر می‌کنیم حیات به آب نیاز دارد؛ به همین دلیل ناسا درحال توسعه ربات‌های زیردریایی هستیم. ما به ربات‌هایی نیاز داریم که بتوانند این محیط‌ها را خودکار کاوش کنند.» 

ناسا ربات‌هایی به‌ اندازه تلفن همراه را برای مأموریت‌های آینده جستجوی حیات آزمایش می‌کند

طول ربات‌های زیردریایی که برای آزمایش در استخر شنا استفاده شدند، حدود ۴۲ سانتی‌متر بود. محققان امیدوارند درنهایت طول این ربات‌ها را به حدود ۱۲ سانتی‌متر (اندازه موبایل) کاهش دهند.

آخرین نسخه SWIM نمونه‌ اولیه پلاستیکی چاپ سه‌بعدی است که با استفاده از موتورها و وسایل الکترونیکی ارزان‌قیمت ساخته شده. یکی از نوآوری‌های کلیدی در این ربات‌ها استفاده از یک تراشه سنسور چندگانه است که مهندسان دانشگاه جورجیا در آتلانتا طراحی کرده‌اند. این تراشه می‌تواند دما، فشار، اسیدیته، رسانایی و ترکیب شیمیایی (عواملی که در جستجوی حیات نقش اساسی دارند) را اندازه‌گیری کند.

علاوه‌براین، این شناگران رباتیک در آینده به سیستم‌های ارتباط بی‌سیم زیرآب مجهز خواهند شد تا داده‌ها را ارسال و موقعیت خود را حین کاوش در اقیانوس‌های قمرهای یخی دوردست، ماه اروپا، مثلث‌بندی کنند.

تمرین شنای ربات‌های زیردریایی SWIM

محققان نمونه‌های اولیه ربات SWIM را بیش از 20 دور در استخر 23 متری آزمایش کردند. برای اطمینان از اینکه درصورت لزوم، می‌توان ربات را در هریک از ۲۰ دور آزمایش نجات داد، ربات به نخ ماهیگیری متصل شده بود و یک مهندس کنار ربات راه‌ می‌رفت و چوب ماهیگیری را حمل می‌کرد.

شالر می‌گوید: «ربات‌های زیردریایی به‌طورکلی خیلی جان‌سخت هستند و این اولین طراحی از سری طراحی‌هایی است که ما باید برای آمادگی سفر به دنیای اقیانوسی، روی آن کار کنیم. این آزمایش نشان می‌دهد می‌توانیم این ربات‌ها را با قابلیت‌های موردنیاز بسازیم و چالش‌هایی را که ممکن است در مأموریت به زیر سطح با آنها روبه‌رو شویم، درک کنیم.»

درحال‌حاضر، مهندسان درحال آزمایش ربات‌های SWIM با استفاده از شبیه‌سازی‌های کامپیوتری هستند که فشار و گرانش محیط‌های احتمالی قمر اروپا را بازسازی می‌کنند. دانشمندان معتقدند با این آزمایش‌های مجازی، می‌توان طراحی ربات‌ها را بهینه کرد و دقت و توانایی‌هایشان برای جمع‌آوری داده‌های علمی در محیط‌های ناشناخته را افزایش داد.

به گفته دانشمندان، اقیانوس پنهان قمر اروپا تقریباً دوبرابر تمام اقیانوس‌های زمین آب مایع دارد و سال‌ها طول می‌کشد تا این ربات‌ها بتوانند از آن عبور کنند. به لطف وجود این اقیانوس وسیع، اروپا یکی از امیدوارکننده‌ترین مکان‌ها در منظومه شمسی برای جستجوی حیات بیگانه محسوب می‌شود.

این قمر را در دهه ۱۹۹۰ مأموریت گالیله ناسا به‌طور گسترده بررسی کرد و شواهد قانع‌کننده‌ای از وجود اقیانوس پنهان در زیر سطح آن ارائه داد. مأموریت رباتیک بعدی برای مطالعه اروپا، «اروپا کلیپر»، هم‌اکنون در مسیر سیاره مشتری قرار دارد تا ۴ سال، امکان وجود هر نوع حیاتی را در اروپا بررسی کند.