מיקומה של מערכת הכוכבים אלפא קנטאורי
מיקומה של מערכת הכוכבים אלפא קנטאורי

הכוכבים רחוקים מאיתנו מרחק רב. מערכת הכוכבים הקרובה אלינו ביותר היא אלפא קנטאורי (מורכבת משלושה כוכבים כאשר פרוקסימה קנטאורי הוא הקרוב אלינו ביותר- ע.ב.ח.) והיא ממוקמת במרחק של כ-4.37 שנות אור, כ-40 טריליון קילומטרים מאיתנו. בטכנולוגיה של היום, חללית שתצא היום מכדור הארץ תגיע אל מערכת זו רק בעוד 40,000 שנה. על מנת להצליח להגיע אל מערכת זו ואחרות בצורה מהירה יותר, יש צורך בחלליות עם מהירויות שקרובות למהירות האור ובשנים האחרונות הוצעו פתרונות שונים לכך (כמו למשל חללית בעלת מפרש המואצת על-ידי קרינת השמש או חללית המונעת על-ידי מיזוג גרעיני של מימן). פתרונות אלו הוכחו כלא יעילים או כלא מעשיים.
לאחרונה הציג הטייקון יורי מילנר, בשיתוף עם הפיזיקאי סטיבן הוקינג, היזם מארק צוקרברג, האסטרופיזיקאי הישראלי מהווארד אבי לב (Loeb) ואחרים, רעיון לפיתוח חללית זעירה (ננו חללית) אשר תוכל להגיע אל מערכות כוכבים המרוחקות מאיתנו. המיזם נקרא Breakthrough Starshot והוא מיועד לפתח חלליות אשר ישקלו גרמים בודדים ויואצו בעזרת קרן לייזר רבת עוצמה. קרן הלייזר תפגע במפרש דק וקל בקוטר של כארבעה מטרים שיקיף את הננו-חללית ותאיץ אותה בתוך דקות למהירות של כ-200 מיליון קילומטרים לשעה, כ-20 אחוז ממהירות האור. בעזרת מהירות כזו, תוכל החללית להגיע אל מערכת הכוכבים תוך כ-20 שנה בלבד.
מייזם זה, אשר משלב שלוש התפתחויות מרכזיות בשנים האחרונות- בתחום מיזעור רכיבים, בתחום יצירת חומרים קלים שמהם אפשר לייצר מפרש, ובתחום מתקני שיגור של קרני לייזר, עדיין צריך להתגבש וגם אם תצליח החללית להגיע למערכת הכוכבים הקרובה אלינו, עדיין תשאר הבעיה של איך להעביר את המידע מהחללית אל כדור הארץ במהירות גדולה מספיק.

מבוסס על כתבתו של עמרי ונדל, גלילאו מ"ס 213, ע"מ 14-13

 

וידאו הכולל הכרזה על הפרוייקט

קצת על מערכת אלפא קנטאורי וריחוקה מכדור הארץ

OceanOne- צוללן רובוטבשנת 1664 הפליגה ספינת הדגל של לואי ה-14, La Lune, עם אוצרות עלומים בתוכה מחופי צרפת, אך טבעה לאחר מסע של כ-20 קילומטרים. מאז אף אדם לא הצליח להגיע אליה וכעת רובוט צוללן, פיתוח של אוניברסיטת סטנפורד, הצליח לאסוף מהספינה כד קטן ולהביא אותו אל מעל פני הים.
הרובוט, שמו OceanOne, הוא דמוי אדם באורך של כמטר וחצי. מותקנות עליו מצלמות לראייה תלת-מימדית, זוג זרועות עם צבתות מכניות וחיישני מגע, ומנועים המניעים אותו. חיישני המגע מאפשרים למפעיל הרובוט לחוש במה שהרובוט נוגע ולשלוט בו כאילו הוא בעצמו מרים את הכד מקרקעית הים. המידע עובר כיום, מהרובוט אל המפעיל ומהמפעיל אל הרובוט, דרך כבל דק, כאשר בעתיד מתוכננת גם תקשורת אלחוטית אשר תאפשר גמישות רבה יותר וכניסה לחללים סגורים.
למרות שיש כיום אפשרות להביא צוללנים לעומקים גדולים, הדבר די מסוכן ודורש ניסיון רב שנים – לכן החשיבות הרבה של פיתוח רובוט שכזה. בעזרתו אפשר יהיה גם לחקור עומקים שאליהם בני אדם לא מסוגלים להגיע כלל, להניח תשתיות בקרקעית הים, לטפל ביסודות מבנים כגון אסדות קידוח ועוד.

מבוסס על כתבתו של עידו גנוט, גלילאו מ"ס 213, ע"מ 10

 

קישור לידיעה- אונ' סטנפורד

סרטון וידאו אשר מציג את פעולתו של הרובוט

רובוט נאסאמשימות חקר החלל בשנים הקרובות כוללות התמקדות מרובה בחקר של אסטרואידים ושביטים בגלל המידע הרב שאפשר יהיה להפיק מהם לגבי היווצרות מערכת השמש, ובגלל המחצבים היקרים הנמצאים עליהם. הבעיה בחקר של עצם חלל קטן שכזה היא חוסר היכולת להנחית רכב חלל או אסטרונאוט עליו בגלל כבידה נמוכה מאוד (אדם על פני אסטרואיד צפוי לשקול כמו מהדק נייר על פני כדור הארץ). בשל סיבה זו חלליות כגון Stardust של נאס"א והחללית רוזטה עם הנחתת פילאה (Philae) הצליחו לאסוף דגימות מעטות מסביבת ופני השביטים אליהם יועדו.
סוכנות החלל האמריקאית, בשיתוף חוקרים מאוניברסיטת סטנפורד ומ-MIT, מפתחת בימים אלו רכב חלל ייחודי בעל "קוצים" בולטים (ומכאן נגזר שמו Hedgehog; קיפוד באנגלית). רכב זה נע בגלגול או בקפיצות בעזרת שלושה גלגלי תנופה בגופו בעזרת טכניקה ייחודית, כאשר הקוצים המכילים חיישנים מגינים עליו מפני נפילות.
רכב חלל זה, אשר כבר עבר מספר ניסויים בהצלחה, משודרג כעת על מנת להצליח לפעול באופן אוטומטי במשך זמן רב בלי צורך של שליטה מרחוק. בגלל גודלו הקטן ומחירו הזול יחסית, ניתן יהיה לשלוח מספר "קיפודים" שכאלו לחקור אסטרואיד או שביט ולקבל מהם מידע רב.

 

קישור לידיעה-אתר Timeout

הידיעה מתוך אתר NASA

סרטון של נאס"א המסביר את פעולת ה-Hedgehog

התמונה מתוך אתר festo
התמונה מתוך אתר festo

חרקים כדוגמת נמלים ופרפרים, יודעים בטבע לפעול בשיתוף פעולה אחד עם השני על מנת להשיג מטרות מורכבות. לאחרונה חברה גרמנית בשם Festo הצליחה ליצור נחילים של פרפרים ונמלים רובוטיות אשר מסוגלים לתפקד ביחד ובשיתוף פעולה.
הפרפרים הרובוטיים הם בעלי מוטת כנפיים גדולה, אשר מאפשרת להם לנפנף בכנפיים פעם או פעמיים בשנייה. זמן התעופה שלהם הוא 2 דקות ואז הם צריכים להיטען במשך רבע שעה לשם המשך הפעולה. על מנת שהפרפרים לא יתנגשו בקירות, מצלמות רבות צופות בהם, ומתקשרות עם זוג משדרי אינפרא אדום שמותקנות על כל פרפר. הנמלים הביוניות, אורכן עד 13.5 ס"מ, כוללות זוג מצלמות בחלק הקדמי של גופן. גם הן עושות שימוש באותות אינפרא אדום לצורכי ניווט. בעזרת תכנות, אותן נמלים יכולות לעבוד בצוות ולהניע עצמים הגדולים מכל אחת מהן.
פיתוח זה, הקשור לתחום אשר נקרא ביו מימיקרי, פיתוח רובוטים בהשראת עולם הטבע, יכול להיות יריית הפתיחה לשלל פיתוחים מתקדמים יותר אשר יכולים לשמש בשלל תפקידים, ביניהם איסוף מידע, פעולות מרחוק ועוד, ולמלא תפקיד משמעותי בעולם הרובוטי של מחר.

 

אתר חברת Festo

קישור לכתבה -אתר TimeOut

סרטון המדגים את פעולת הנמלים הביוניות- אתר Youtube

תמונת רובוטי ה-Termes מתוך אתר אוניברסיטת הרווארד
תמונת רובוטי ה-Termes מתוך אתר אוניברסיטת הרווארד

תחום הרובוטיקה והבינה המלאכותית הינו תחום אשר מתפתח באופן נמרץ בעולם בשנים האחרונות. לאחרונה צוות מדענים מהמרכז למחקר הנדסי מושפע ביולוגיה באוניברסיטת הרווארד, בראשותה של ד"ר רדהיקה נגפל (Nagpal), הצליח לפתח רובוטים קטנים בשם TERMES, אשר פועלים בדומה לפעולת טרמיטים בתוך מושבה.
הטרמיטים ידועים כבעלי יכולת לבנות מבנים מורכבים, חזקים ועמידים בלי מנגנון פיקוח מרכזי אלא בעזרת תקשורת סביבתית עקיפה אשר קרויה Stigmergy. אותם רובוטים קטנים, אשר כל אחד מהם בנוי בצורה פשוטה ביותר ומצוייד במספר חיישנים, מסוגלים לבנות מבנים מורכבים בעזרת מספר הוראות בסיסיות ויכולת לנטר סימנים סביבתיים שהשאירו רובוטים אחרים- כל זאת ללא צורך במרכז פיקוח משותף.
היתרון הגדול של מערכת כזו היא היכולת להרחיב אותה ללא גבולות, אפילו בעזרת מדפסות תלת-מימדיות (רובוט בפני עצמו). מערכות כאלו יכולות בעתיד לבנות סכרים למניעת הצפות, מבנים על פני הים, על פני כוכבי לכת אחרים כמו הירח והמעמקים ועוד.

מבוסס על ידיעתו של עידו גנוט, עיתון גלילאו מ"ס 189, ע"מ 10-12

 

הידיעה על המחקר- אוניברסיטת הרווארד

סרטון המתאר בניית מבנה מורכב מקלקר על ידי TERMES

Stigmergy- דרך התקשורת של הטרמיטים