“Saat itu tepat sekitar fajar di dunia dingin Enceladus, bulan terbesar keenam Saturnus, ketika robot es mulai bergerak. Menerima perintah berbaris dari jarak setengah miliar mil, penjelajah beku bergerak-gerak dan bersenandung serta retak dalam suhu ratusan derajat di bawah titik beku.

“Ini bukanlah robot yang hanya ditutupi lapisan es tipis, seperti mobil yang ditinggalkan pada malam musim dingin. Sebaliknya, mereka dipahat hampir secara eksklusif dari bongkahan besar es; patung raksasa dan beku yang bergerak dan menyelidiki permukaan salah satu dunia yang paling menggoda di tata surya yang belum dijelajahi, dianimasikan oleh pencarian kehidupan. “

Cara fiksi ilmiah yang dramatis untuk membuka artikel tentang konsep baru untuk membuat robot? Sangat mungkin. Tetapi jika para peneliti dari GRASP Lab (yaitu General Robotics, Automation, Sensing, and Perception) di University of Pennsylvania di Philadelphia benar, ini mungkin bukan fiksi ilmiah untuk waktu yang lama.

Heck, itu bisa segera termasuk dalam kategori akal sehat.

Masalah dengan Rover

Penjelajah yang dikendalikan dari jarak jauh telah digunakan sebagai bagian dari eksplorasi luar angkasa selama beberapa dekade. NASA memasukkan Lunar Roving Vehicle dalam tiga misi Apollo, dimulai dengan Apollo 15, yang mendarat di bulan pada Juli 1971. Mars Exploration Rover Opportunity aktif beroperasi di planet merah selama satu setengah dekade, sejak 2004 hingga awal 2019.

Tapi meski robot penjelajah semacam ini dibuat untuk menjadi kuat, ada batasan untuk kemampuan bertahan mereka. The Curiosity mobil berukuran mengambil beberapa kerusakan ban parah sementara membuat jalan di permukaan Mars, dibumbui karena dengan batu tajam. “Jika ada mekanik di Mars, NASA mungkin telah membawa penjelajah Curiosity ke toko sekarang,” kata Space.com .

opportunity mer b or mer 1 mars mission roundup 768x768 1 - Ide Liar Terbaru untuk Eksplorasi Luar Angkasa? Robot Terbuat dari Bongkahan Es

Sementara itu, misi Peluang yang telah berjalan lama menjadi gelap selamanya setelah badai debu yang hebat pada tahun 2018. Hal ini mengaburkan panel surya, sehingga kehabisan baterai. NASA bertahan selama satu tahun lagi sebelum akhirnya mengakui bahwa misi itu telah berakhir lebih awal dan tanpa basa-basi . Kembaran identiknya, Spirit, sebelumnya dinyatakan meninggal pada 2011 setelah terjebak di pasir Mars.

Ini adalah masalah karena, meskipun pembuatan robot mungkin menghabiskan jutaan, mereka berada di pusat misi yang dapat menelan biaya miliaran dolar. Jika mereka mengalami kerusakan atau kemalangan teknis, tidak peduli apakah itu hanya ban rusak atau debu pada panel surya, itu berarti semua upaya sampai saat itu – proses konstruksi, peluncuran roket, pendaratan – sia-sia. Ini seperti harus meninggalkan supercar baru Anda selamanya di pinggir jalan karena Anda mengalami flat.

Itulah mengapa para peneliti ingin membangun robot modular yang dapat memperbaiki atau menambah diri mereka sendiri dalam skenario di mana pengiriman pengganti tidak mungkin dilakukan dari sudut pandang biaya dan logistik. Mereka bahkan dapat, secara teori, membuat replika diri mereka sendiri atau robot lain seluruhnya. Untuk melakukan ini, mereka akan menggunakan bahan-bahan lokal – seperti, katakanlah, es di bulan es.

Masukkan IceBot

Di sinilah proyek IceBot dari GRASP Lab muncul. “IceBot adalah robot pertama dari jenisnya yang terbuat dari es,” kata Devin Carroll , penulis utama proyek tersebut, kepada Digital Trends. “[Dalam pekerjaan baru kami, kami mempersembahkan] bukti konsep, robot roda dua untuk menunjukkan kelayakan membangun robot dari es. Tujuan kami dengan teknologi ini adalah untuk memajukan kemampuan perbaikan diri, konfigurasi ulang diri, dan replikasi diri robot eksplorasi. Dalam membuat robot seperti ini, kami selangkah lebih dekat ke sistem yang mereplikasi diri sendiri – sistem yang dapat menggunakan bahan dari lingkungan lokal untuk memperbaiki, menambah, dan mereplikasi dirinya sendiri. ”

Carroll dan kolaborator Mark Yim memulai proyek mereka dengan mencari cara untuk membuat robot menggunakan bahan yang ditemukan. Ini akan membantu memperluas ketahanan sistem semacam itu yang beroperasi di lokasi yang jauh atau tidak bersahabat dengan memungkinkan mereka mendaur ulang dan menggunakan kembali peralatan yang ditemukan di lingkungan setempat.

“Kami memilih untuk menggunakan es sebagai bahan bangunan utama kami karena fleksibilitas desainnya,” lanjut Carroll. “Minat terhadap lingkungan es relatif tinggi karena penelitian yang berkaitan dengan perubahan iklim, serta eksplorasi ekstra-terestrial. Menggunakan es sebagai bahan bangunan memungkinkan kami memperbaiki robot dengan cepat, memperpanjang umur operasional total sistem saat mengumpulkan data di lingkungan yang terpencil dan keras ini. ”

Ini tidak harus berada di suatu tempat sejauh Enceladus, tentu saja. Bisa jadi di suatu tempat yang lebih dekat dengan rumah, seperti Antartika, di mana robot yang dikendalikan dari jarak jauh juga dapat berguna untuk melakukan penelitian. Dalam kedua kasus tersebut, ketika unsur-unsur mulai menipis atau rusak, unsur-unsur baru dapat dibuat sebagai penggantinya, sama seperti cara tubuh biologis dapat beregenerasi.

ice robot 1 768x768 1 - Ide Liar Terbaru untuk Eksplorasi Luar Angkasa? Robot Terbuat dari Bongkahan Es

Para peneliti sejauh ini telah membangun robot demo bukti konsep yang dapat beroperasi untuk periode di lingkungan suhu kamar dan di bawah nol, berjalan di atas permukaan karet keras dan mendaki landai es yang miring. Bersamaan dengan badan es, ia menggunakan mikrokontroler Arduino, modul Bluetooth, dan beberapa komponen manufaktur lainnya.

Masih panjang jalan yang harus ditempuh

Namun, ini masih awal. Membuktikan bahwa robot dengan tubuh yang terbuat dari es bisa berfungsi adalah satu hal. Tetapi bagian besar, dan sangat sulit, dari proyek – pembuatan komponen es secara mandiri – belum didemonstrasikan. Para peneliti sedang mempertimbangkan berbagai pendekatan, termasuk pencetakan 3D, pencetakan, dan pemesinan, yang masing-masing memiliki pro dan kontra.

“Tujuan langsung kami adalah merancang sambungan modul yang memungkinkan kami mengotomatiskan proses perakitan,” kata Carroll. “Kami akan dapat menggunakan otomatisasi untuk menggabungkan aktuator kami dengan es daripada membuat robot dengan tangan. Sehubungan dengan hal ini, kami sedang mengembangkan efektor akhir untuk memanipulasi balok es tanpa merusak bentuknya secara permanen, seperti yang akan terjadi melalui penggunaan pengencang tradisional seperti sekrup. ”

ice robot 4 768x768 1 - Ide Liar Terbaru untuk Eksplorasi Luar Angkasa? Robot Terbuat dari Bongkahan Es

Dia melanjutkan: “Tantangan desain menarik yang harus kita selesaikan dengan kedua arah ini adalah memastikan bahwa kita memaksimalkan kekuatan sambungan sementara jumlah energi yang digunakan untuk menggabungkan komponen dengan es diminimalkan. Di lingkungan terpencil, energi adalah komoditas yang berharga. Sistem seperti IceBot hanya akan efektif jika kami mempertimbangkan penggunaan energi saat merancangnya. ”

Proyek seperti ini hanya akan menjadi lebih penting. Dalam tradisi perintis, kemampuan memanfaatkan bahan-bahan lokal yang baru untuk segala hal mulai dari menumbuhkan makanan hingga membangun habitat adalah bagian penting dari bertahan hidup – dan berkembang – di luar angkasa. Robot yang tidak harus dikirim, dengan biaya besar, dari Bumi ke mana pun mereka ingin pergi adalah satu lagi bagian dari teka-teki.

Sebuah makalah yang menjelaskan proyek IceBot, berjudul ” Robot Terbuat Dari Es: Analisis Teknik Manufaktur ,” baru-baru ini dipresentasikan di IROS (The International Conference on Intelligent Robotics and Systems) 2020.

ARTIKEL TERKAIT

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here