รูปลักษณ์ใหม่อาจเป็นรูปลักษณ์ที่คุ้นเคย โดย TATYANA WOODALL | เผยแพร่เมื่อ 3 ม.ค. 2022 8:00 น ศาสตร์ช่องว่าง
นักวิจัยจาก MIT เพิ่งทดสอบแนวคิดใหม่สำหรับรถแลนด์โรเวอร์ที่ลอยอยู่ ได้รับความอนุเคราะห์จาก MIT
ยานสำรวจดวงจันทร์รุ่นต่อไปจะคล้ายกับยูเอฟโอหรือไม่? สำหรับบางคน แนวคิดนี้ไม่ได้ลึกซึ้งอย่างที่คิด
นักวิจัยจาก MIT ได้ทดสอบแนวคิดใหม่สำหรับ ‘รถแลนด์โรเวอร์ที่ลอยอยู่’ ซึ่งเป็นยานอวกาศที่แทนที่จะอาศัยวิธีล้อบนพื้นแบบดั้งเดิม จะใช้สนามไฟฟ้าธรรมชาติของดวงจันทร์เพื่อลอยเหนือพื้นผิวของมัน
เนื่องจากวัตถุท้องฟ้า เช่น ดวงจันทร์
และดาวเคราะห์น้อยอื่นๆ ไม่มีชั้นบรรยากาศ พวกมันไม่สามารถเบี่ยงเบนลมสุริยะ ดังนั้นจึงสามารถสร้างสนามไฟฟ้าผ่านการสัมผัสกับแสงแดดโดยตรงและพลาสมาโดยรอบ ประจุที่เกิดขึ้นจะแรงพอที่จะยกอนุภาคฝุ่นในอากาศ ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ใกล้เคียงที่สุดกับวิธีที่ไฟฟ้าสถิตอาจทำให้เส้นผมของคนๆ หนึ่งยืนขึ้นได้
รถแลนด์โรเวอร์แบบโฉบทำงานโดยใช้แหล่งพลังงานราคาถูกแต่มีประสิทธิภาพ: ตัวขับดันไอออนขนาดเล็ก โดยทั่วไปแล้วจะใช้เพื่อขับเคลื่อนยานอวกาศผ่านอวกาศ ในกรณีนี้ ลำแสงไอออนขนาดเล็กใช้เพื่อชาร์จยานพาหนะและเพิ่มประจุตามธรรมชาติของพื้นผิว ซึ่งสร้างแรงอันทรงพลังที่ขับไล่ยานพาหนะจากพื้นดิน
Oliver Jia-Richardsนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาที่ MIT และผู้เขียนนำรายงานกล่าวว่าแนวคิดของทีมสำหรับโครงการนี้เริ่มต้นจากการวิจัยของ NASA เรื่องการลอยตัวของฝุ่นซึ่งเป็นการศึกษาว่าไฟฟ้าสถิตและฝุ่นมีพฤติกรรมอย่างไรในสภาพแวดล้อมที่ไม่มีอากาศ เช่น ดวงจันทร์ และการรวมกันอาจส่งผลต่อระบบเครื่องกลและระบบไฟฟ้าอย่างไร ซึ่งทำให้โรเวอร์สามารถทำงานได้ นั่นทำให้เขาสงสัยว่าเป็นไปได้หรือไม่ที่จะนำแนวคิดนี้ไปใช้กับการสำรวจอวกาศและวิศวกรรม
“มันเป็นแรงบันดาลใจจากกระบวนการทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นบนดาวเคราะห์น้อยเหล่านี้แล้ว” เขากล่าว และเนื่องจากรถแลนด์โรเวอร์ของพวกมันจะไม่สัมผัสกับพื้นผิว การซ้อมรบที่ทำให้มันเป็นไปไม่ได้สำหรับรถแลนด์โรเวอร์แบบมีล้อก็สามารถทำได้สำเร็จ
แม้ว่ายานสำรวจบนดวงจันทร์และดาวอังคารมักจะได้รับการทดสอบหลายร้อยครั้งเพื่อจำลองสถานการณ์เฉพาะและสภาวะที่ตึงเครียด แต่ก็ยังไม่มีภารกิจใดที่จะหลีกหนีจากการสึกหรอและฉีกขาดอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ แต่การออกแบบที่เรียบง่ายเหมือนแผ่นดิสก์ของ MIT สามารถช่วยยืดอายุภารกิจได้ และจากข้อมูลของ Jia-Richards “อาจให้วิธีการที่แม่นยำและง่ายกว่ามากในการเคลื่อนย้ายบนภูมิประเทศที่ขรุขระเหล่านี้และสภาพแวดล้อมที่มีแรงโน้มถ่วงต่ำ”
นักวิจัยมีอุปสรรคสำคัญอย่างหนึ่งที่พวกเขาต้องการเอาชนะ นั่นคือ ขนาดของรถแลนด์โรเวอร์ รูปร่างที่เล็กของมันทำให้เกิดข้อจำกัดบางประการเกี่ยวกับจำนวนเครื่องมือวิทยาศาสตร์ที่รถแลนด์โรเวอร์สามารถบรรทุกได้ แต่การที่ตัวเล็กนั้นก็มีข้อดีที่ไม่เหมือนใครเช่นกัน
[ที่เกี่ยวข้อง: NASA กำลังทดสอบเลเซอร์อวกาศเพื่อยิงข้อมูลกลับสู่โลก]
“พวกมันมีขนาดเล็ก และถูกจำกัดในแง่ของเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่พวกมันสามารถพกพาได้ แนวคิดคือคุณเปิดตัวหลายรายการ” Jia-Richards กล่าว เขาเปรียบเทียบมันกับ Cubesats—ดาวเทียมขนาดเล็กที่มักจะอยู่ในวงโคจรต่ำของโลก—และอธิบายว่าในขณะที่รถแลนด์โรเวอร์ที่โฉบลงแต่ละคนจะไม่มีความสามารถมากกว่ารถแลนด์โรเวอร์ทั่วไป แต่อุปกรณ์หลายชิ้นที่ทำงานเป็นทีมสามารถเลียนแบบความสามารถของมันได้อย่างง่ายดาย
ยังมีความท้าทายอื่นๆ อีกด้วย การนำรถแลนด์โรเวอร์
ออกจากพื้นเป็นงานที่ยุ่งยาก เนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลกสูงกว่ารถแลนด์โรเวอร์ที่ลอยอยู่มาก ทีมงานจึงต้องออกแบบเงื่อนไขของตนเองเพื่อให้รถแลนด์โรเวอร์สามารถเจริญเติบโตได้
เพื่อทดสอบแนวคิดของพวกเขา กลุ่มแรกได้สร้างรถทดสอบขนาดกะทัดรัดแบบหกเหลี่ยม ซึ่งมีขนาดไม่เกินฝ่ามือ หลังจากติดตั้งเครื่องขับดันไอออน 5 ตัว (ตัวหนึ่งชี้ขึ้น อีก 4 ตัวชี้ลง) ซึ่งขับเคลื่อนรถไปข้างหน้า อุปกรณ์ดังกล่าวถูกแขวนไว้ในห้องสุญญากาศเพื่อจำลองว่ารถแลนด์โรเวอร์สามารถเดินทางบนวัตถุดาวเคราะห์ต่างๆ ได้อย่างไร
ในที่สุด Jia-Richards และทีมของเขาพบว่าด้วยกำลังที่เพียงพอ รถแลนด์โรเวอร์น้ำหนัก 2 ปอนด์จะสามารถลอยขึ้นจากพื้นได้อย่างน้อยหนึ่งเซนติเมตรบนดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่อย่างPsycheแต่ต้องใช้กำลังมากกว่าเดิมประมาณห้าเท่าเพื่อบรรลุผลเช่นเดียวกัน ดวงจันทร์.
MIT วางแผนที่จะดำเนินการปรับแต่งรถแลนด์โรเวอร์แบบโฮเวอร์โดยการทดสอบว่ามันทำงานได้ดีเพียงใดในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน หากประสบความสำเร็จ Jia-Richards กล่าวว่าในอีก 10 หรือ 20 ปีข้างหน้า เขาจินตนาการว่าอุปกรณ์ดังกล่าวเป็นเครื่องมือสำรวจที่ยืดหยุ่น เป็นอุปกรณ์ที่สามารถเดินทางคนเดียวหรือในกองเรือขนาดเล็กก็ได้
“เป้าหมายสุดท้ายน่าจะเป็นการทำให้พวกเขาเป็นอิสระ” เขากล่าว และในขณะที่ยังมีอีกหลายสิ่งที่ต้องทำก่อนที่แนวคิดจะกลายเป็นผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป งานของพวกเขาได้รับการสนับสนุนจากผู้เชี่ยวชาญอยู่แล้ว
Olga Bannovaศาสตราจารย์ด้านการวิจัยที่มหาวิทยาลัยฮูสตัน เชื่อว่าระบบหุ่นยนต์ควรมีบทบาทที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลาในการสนับสนุนความพยายามในการสำรวจอวกาศที่นำโดยมนุษย์ และในขณะที่เธอต้องการเห็น MIT ทำการทดสอบการบินเพิ่มเติมกับทั้งโมเดลที่ใหญ่กว่าและทรงพลังกว่า เธอบอกว่าเธอจะติดตามความคืบหน้าของทีมอย่างใกล้ชิด
“ฉันรู้สึกตื่นเต้นทุกครั้งที่มีคนก้าวข้ามขีดจำกัด” บันโนวากล่าว สำหรับฉัน อย่างน้อยมันก็คุ้มค่า [สำรวจ] อย่างน้อย เพราะถึงแม้จะถึงจุดสิ้นสุด ผลลัพธ์ก็อาจไม่ตรงตามที่คาดการณ์ไว้ในตอนเริ่มต้น แต่จะทำให้เกิดแนวคิดอื่นๆ ขึ้นมา”
