仕事で惨めに失敗するロボットから、文字通りのがらくたを扱うロボットまで、Mashable のくだらないロボット良くも悪くも、あるいはずっと悪くても、自動化の複雑な世界に飛び込みます。
2019年にさび色の火星の地表への侵入を初めて試みた後、NASAの「もぐら」は地球に信号を送り返した。
良い知らせではありませんでした。
ほくろはその一部です熱流と物性パッケージ(HP³) 2018 年に火星に着陸した NASA の着陸船インサイト。
ドイツ航空宇宙センターによって製造されたモグラは、地面に自らを打ち込むことで動作します。モグラから送信されたデータには、ハンマーによる打撃が示されていました。しかし、光学定規で測定したところ、あまり動いていないことが判明した。
InSight の計器システム エンジニアであるトロイ ハドソン氏と、カリフォルニア州パサデナにある NASA ジェット推進研究所の同僚たちは、データを心待ちにしていた。ハドソン氏によると、何が起こったのか気づいたとき、部屋の空気が吸い取られているように感じたという。
このモグラは、火星の内部温度を測定するために火星の地殻に16フィートの深さに自らを打ち込み、それがどのようにして惑星が形成され、どのように進化したのかの謎を解明するのに役立つと考えられていた。
何が問題だったのかを突き止めるには、広範囲にわたるテストが必要でした。
「長い間、おそらく半年くらいは、問題が何なのか本当に分かりませんでした」とハドソン氏は語った。 「私たちが思いついたアイデアの 1 つは、摩擦をなくすことでした。それが問題でした。」
モグラが下に向かって進むと、地表直下の塵、土、岩の混合物であるレゴリスが探査機周囲の隙間を埋めることなく固まってしまった。それを助けるために、地球のチームは、邪魔になる火星の石がないことを祈りながら、インサイトのロボットアームを使って探査機を地表の片側に押し付けようとした。
うまくいくようでした。
"それ実際に下がった1センチメートルくらいだった」とハドソンさんは、泣きそうになったことを思い出しながら語った。 「私は有頂天でした。」
2019 年 10 月 3 日、InSight のロボット アームが熱プローブを土壌の側面に固定しているショット。 クレジット: nasa / JPL-caltech
研究チームはほくろの左側の繋ぎ目を保護するために腕を調整した。するとほくろは摩擦を失い、さらに深く打ち込もうとするうちに穴から後退してしまいました。
「あれは衝撃的でした」とハドソンさんは語った。 「地面から大きく後退したので、私はイライラと悲しみで我を忘れました。」
再度調整し、ハンマーで再度試みると、再び深くなりました。
マッシュ可能な光の速度
ハドソンさんは「もっとうれしい」と語った。 「そして、また元に戻りました。さらなる怒りとフラストレーション。」
火星のほくろは、インサイトの腕の左側の火星の表面から突き出ています。 2019年10月27日にさらに深く掘ろうとしたところ、地面から出てきました。 クレジット: nasa / JPL-caltech
約 2 年間の努力を経て、チームは掘削を中止した1月に。モグラの上部は現在、地表から1インチ下にあり、長さ16インチの体はかろうじて土に埋まっています。
未知の世界を探検する
それで、何が間違っていたのでしょうか？科学者たちは、惑星の進化に関する知識、画像、温度、分光測定、および過去の火星ミッションで収集されたその他のデータを利用して、インサイトの着陸ゾーンでレゴリスがどのようになるかを予測しました。
「探検には常にリスクの要素が伴います。」
「これらすべてのことから、地表が砕け、固結していない、緩いレゴリス物質が存在する場所に着陸するだろうと予想するようになりました」とハドソン氏は語った。 「しかし、そこに到着して私たちが見つけたのは、今でも驚いていることですが、この厚くて粘着性のある土の地殻の層でした。」
グラニュー糖に指を突っ込むと、指で開けた穴に向かって粒々が落ちて埋まっていく様子を想像してみてください。ここで、濡れた砂に指を突っ込んで、少し動かしてみることを想像してください。砂は外側に押し出され、指の周りを埋めるのではなく、急な壁を作ります。
チームは前者のためにモールを構築しましたが、後者に陥ったことに気づきました。自打釘のようなデザイン、モグラは自分の重みで自分自身を打ち、下に向かって駆動します。
ハドソン氏によると、この設計は、火星の地面がどのようになるかを予測する地上試験で機能したという。しかし、火星の土壌の実際の粘着性は厄介であることが判明した。
ハドソンは、InSight となるプロジェクトに 12 年間取り組んできました。ハドソン氏によると、インサイトの主任研究員であるJPLのブルース・バナート氏は、30年にわたって火星に地震計を設置しようと試みてきたという。プロジェクトの一部が不十分になることは骨抜きになります。でも、誰も行ったことのない場所に行くと、そういうことが起こります。
「探査には常にリスクの要素が伴います」とハドソン氏は言う。 「JPLとNASAではそのリスクを最小限に抑え、確実に成功するよう最善を尽くしています。しかし、私たちが「未知の未知のもの」と呼ぶものは常に存在します。」
科学者はリスクを予測し、リスクを軽減しようとすることはできますが、何がわからないのかを知ることはできません。現在、彼らは InSight の下で何を取り組んでいるのかを把握しており、それによって火星やその先への将来のミッションに役立つ情報を得ることができます。
失敗とは程遠い
火星のほくろの浅い穴を指して「失敗」と言うのは簡単だが、探査機を16フィートの深さまで降下させたことは、より広範な計画のほんの一面にすぎなかったインサイトミッション。
500以上火震InSight の地震計によって、マグニチュード 3 より強い地震もいくつか検出されています。科学者は現在、これらの地震がどこでどのように発生しているかを推定できるようになりました。
「我々は、火星で以前は火山活動が活発だった若い地域の一つであるケルベロスフォッセ地域にそれらの存在を突き止めることができた」とハドソン氏は語った。 「そこから地震信号を検出するのは非常に理にかなっています。」
地震計と無線機器により、火星の核の大きさや密度など、これまで知られていなかったことが明らかになりました。一方、地上では、InSight には風温や気圧などを測定する微気圧計があり、大気科学者に火星で最も長く使われている高解像度気象モニターを提供します。
探査がこれ以上進んでいないにもかかわらず、HP³ は生きていてデータを収集しています。ほくろ自体は依然として表面近くの温度と熱伝導率を測定しています。
発掘の試みから収集された知識はハドソンらによって編纂されており、俗に「モール・サーガ」として知られています。
「私はDLRやその他の場所の同僚と協力して、火星について学んだことやほくろの設計について学んだことについて科学論文を書いています」と彼は語った。 「すべてを詳細に説明し、将来の地下探査者に提案を提供する 2 つの別々の論文が今年後半に出版される予定です。」
現時点では、別の探査機が火星を掘削する計画はありません。ただし、月については計画があります。表面貫通器具と呼ばれるリスターハドソン氏によると、Honeybee Roboticsがテキサス工科大学教授の凪原誠一氏と共同で開発中だという。このプロジェクトはNASAを通じて開始されます商用月ペイロードサービスイニシアチブ。
「空気圧、つまり空気を使って、巻き戻されたテープからレゴリス素材を吹き飛ばし、円筒状に変化させます」と彼は言いました。 「これは非常に賢い方法であり、月のレゴリスは火星のレゴリスよりもはるかに密度が高いため、月にとってはおそらく非常に良いアイデアです。」
火星のほくろは完全に成功したわけではありませんが、それでも将来の宇宙探査への道を切り開いています。