قائمة روبوتات ناسا

قامت وكالة ناسا بصنع أجهزة روبوتية متنوعة لمساعدة رواد الفضاء أو تعزيز عملهم أو استبدالهم للقيام بمهام صعبة أو روتينية مثل الإصلاحات في البيئات الخطرة (مثل تلك التي تنطوي على مخاطر الإشعاع أو النيازك الدقيقة)، والإجراءات الروتينية (التقاط الفيديو)، وما إلى ذلك.

روبونوت هو مشروع مشترك بين وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة (DARPA ) ووكالة ناسا ، مصمم لإنشاء روبوت بشري قادر على أداء وظائف مماثلة للبشر خلال سبعينيات القرن الماضي وفترة الاستكشاف. يتمثل الهدف الأسمى لمشروع روبونوت في بناء روبوت يتمتع بمهارة تفوق مهارة رائد الفضاء. يوجد حاليًا أربعة نماذج مختلفة من روبونوت، بالإضافة إلى نماذج أخرى قيد التطوير، ويتيح هذا التنوع دراسة مراحل الحركة المختلفة وأداء المهام في كل حالة. تستخدم جميع النماذج الأربعة طرقًا متنوعة للتنقل، حيث تستخدم بعضها جهاز سيجواي إتش تي للتنقل .يستخدم روبوت روبونوت تقنية التواجد عن بُعد ومستويات مختلفة من الاستقلالية الروبوتية . ورغم أنه لم يتم محاكاة نطاق الحركة والحساسية البشرية بالكامل، إلا أن يد الروبوت تتمتع بأربعة عشر درجة من الحرية وتستخدم مستشعرات لمس في أطراف أصابعها. ومن مزايا الروبوت الشبيه بالبشر أنه لا يحتاج إلى مجموعة أدوات جديدة كليًا.

يوجد حاليًا روبوتان عاملان، هما R1 وR2. يتمتع كل من R1 وR2 بقدرات عالية، حيث يمكنهما التعامل مع مجموعة واسعة من الأدوات والمهام. أُرسل الروبوت R2 إلى محطة الفضاء الدولية ضمن مهمة STS-133، وكان أول روبوت بشري الشكل يُرسل إلى الفضاء. سيتم إضافة أرجل له في المستقبل، ويجري العمل حاليًا على تجهيزه للانطلاق في الفضاء الخارجي. ^{[ 1 ]}

يُنطق اسم "ريزر" (RASSOR)، وهو اختصار لـ "روبوت عمليات أنظمة السطح المتقدمة للتربة القمرية" (Regolith Advanced Surface Systems Operations Robot). وهو روبوت قمري يقوم بحفر التربة ذاتيًا عند اقترابه من الاكتمال، وذلك بفضل هيكله الصغير الشبيه بالدبابة المزود بحفارة أسطوانية، وذراعين مثبتين على جانبيه يساعدانه على تجاوز العوائق. وبفضل هذه الذراعين، يستطيع الروبوت تعديل وضعه تلقائيًا في حال انقلابه، ورفع نفسه عن الأرض لتنظيف مساره من الحطام. يبلغ  ارتفاع "ريزر" حوالي 75 سم (2.5 قدم) ووزنه حوالي 45 كجم (100 رطل) عند وضع الأسطوانات عموديًا. وبسرعة متوسطة تبلغ حوالي 20 سم في الثانية (أي أسرع بخمس مرات من السرعة القصوى لمركبة كيوريوسيتي على سطح المريخ)، سيعمل "ريزر" 16 ساعة يوميًا لسنوات عديدة (خمس سنوات كحد أدنى كما هو مذكور في متطلبات التصميم). ^{[ 2 ]} وقد تخلت ناسا في تصميمها عن الروبوتات الهشة والبطيئة المعتادة، لتصميم روبوت أكثر متانة وقوة. صُممت أسطوانتا الحفر لإزالة التربة ببطء إلى قادوس يتسع لـ 40 رطلاً من المواد. بعد ذلك، سيتجه الروبوت الصغير إلى محطة معالجة حيث يمكن تحليل التربة القمرية كيميائياً وتحويلها إلى وقود صاروخي، أو ماء، أو هواء للتنفس لرواد الفضاء العاملين على سطح القمر، وربما حتى على سطح المريخ . إن استخدام التربة القمرية كمصدر للوقود في الموقع قد يوفر تكاليف إطلاق الصاروخ، حيث أن 90% من وزن الصاروخ يتكون من مواد دافعة.

وجد الفريق العامل على مشروع RASSOR بعض العيوب في استخدام الجنازير، إذ يمكن أن تتراكم عليها الحصى الصغيرة والرمال، مما قد يؤدي إلى سقوطها. يدرس الفريق خياراته ويفكر في تغيير مادة الجنازير أو استبدالها بعجلات. يجري حاليًا تصميم RASSOR 2، وقد يكون النموذج الأولي أقرب بكثير إلى ما ستطلقه ناسا فعليًا. ^{[ 3 ]}

سبايدرنوت هو روبوت خارج المركبة (EVR) مستوحى من العناكب، تصممه وكالة ناسا لمشاريع البناء والصيانة والإصلاح في مهمات فضائية مستقبلية، والتي قد تكون بالغة الصعوبة أو الخطورة على الإنسان. تتحرك أرجل سبايدرنوت في ثلاث نقاط مختلفة: مفصل دوار في الورك ومفصلان خطيان. يزن كل ساق 40 رطلاً، ولكنه قادر على تحمل 100 رطل وبذل قوة تصل إلى 250 رطلاً. بفضل وزن الروبوت النهائي الذي يقارب 600 رطل موزعة بالتساوي على أرجله الثمانية، سيتمكن سبايدرنوت من تسلق العديد من الأسطح، بما في ذلك الألواح الشمسية والسطح الخارجي للمركبات الفضائية، دون إحداث أي ضرر. أقدام الروبوت قابلة للفصل والتركيب، مما يعني إمكانية إزالتها واستبدالها لتناسب مختلف الظروف التي قد يوضع فيها. تقع إلكترونيات الطيران والأنظمة الكهربائية الأخرى في سبايدرنوت في ما يُفترض أنه صدره، وتتكون من وحدات تحكم في محركات التيار المستمر عديمة الفرش، وموزعات للطاقة والبيانات، بالإضافة إلى مصدر الطاقة. يُزوَّد الروبوت بالطاقة بواسطة بطارية ليثيوم أيون  72 فولت/3600 واط/ساعة ، تُغذي وحدة تنظيم وتوزيع الطاقة التي تُخفِّض جهد ناقل الطاقة الرئيسي البالغ 72 فولت إلى جميع الفولتيات اللازمة لتشغيل مختلف الأجهزة الموجودة على متنه. وقد بدأت وكالة ناسا أيضًا تجارب على نظام نشر كابلات شبيه بالشبكة، يسمح للروبوت بالتسلق والتعلق فوق هياكل لا تتحمل حتى قوى خفيفة. ^{[ 4 ] [ 5 ]} 

ATHLETE (مستكشف الفضاء السداسي الأرجل لجميع التضاريس) هو روبوت قمري بستة أطراف، يُستخدم كمنصة اختبار، ويجري تطويره في مختبر الدفع النفاث (JPL) التابع لمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا . يُعد ATHLETE منصة اختبار لأنظمة متنوعة يُمكن استخدامها لاستكشاف القمر أو المريخ. يتمتع كل طرف من أطراف ATHLETE الستة بست درجات حرية، أي ستة مفاصل تعمل بشكل مستقل. لأغراض التنقل العامة، يتحرك ATHLETE على عجلاته الست، ولكن في حال مواجهته تضاريس وعرة، يُمكنه تثبيت كل عجلة في مكانها والسير باستخدام أطرافه. طُوّر الجيل الأول من ATHLETE عام 2005، وكان يتألف من ستة أطراف، لكل منها ست درجات حرية، مثبتة على هيكل الروبوت. يبلغ ارتفاع هيكل "الرياضي" 2  متر (6.5  قدم) وطوله 2.75  متر (9 أقدام)، ويزن حوالي 850 كيلوغرامًا (1875 رطلًا)، ويمكنه حمل حمولة تصل إلى 300 كيلوغرام (660 رطلًا). لم يُصنع منه سوى اثنين فقط في عام 2005، ولا يزال أحدهما يعمل حتى اليوم.     

تم بناء الجيل الثاني من روبوت ATHLETE عام 2009. أُعيد تطوير الروبوت وتطبيقه كفريق متكامل مكون من روبوتين ثلاثيي الأطراف، يُعرف باسم Tri-ATHLETs. يتيح هذا التطور تحسين مناولة البضائع وتحميلها وتفريغها، حيث يمكن للروبوتين الاتصال أسفل رصيف الشحن والانفصال عن بعضهما البعض وإنزال البضائع في وجهتها. يبلغ طول الجيل الثاني من ATHLETE ما يزيد قليلاً عن 4  أمتار (13  قدمًا) وقدرته على حمل 450  كيلوغرامًا (990  رطلاً). يمكن استخدام كل طرف من أطراف ATHLETE كذراع مناولة متعددة الاستخدامات. يحتوي كل طرف على مجموعة متنوعة من محولات الأدوات سريعة التركيب التي تسمح للروبوت باستخدام العديد من الأدوات من "حزام الأدوات" الخاص به. تستخدم الأدوات نفس المحركات التي تزيد قوتها عن حصان واحد والتي تستخدمها العجلات، مما يسمح للروبوت بأداء العديد من المهام المختلفة مثل الحفر والتثبيت والتنقيب والعديد من وظائف الأدوات الأخرى. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

دكستر هو روبوت ذو ذراعين، أو جهاز تحكم عن بعد ، وهو جزء من نظام الخدمة المتنقلة على متن محطة الفضاء الدولية . يحل محل بعض الأنشطة التي تتطلب عادةً عمليات سير في الفضاء . أُطلق في 11 مارس 2008 ضمن مهمة STS-123 .

تُشير كلمة "Spheres" إلى الأقمار الصناعية التجريبية المتزامنة لتثبيت الموقع، والاشتباك، وإعادة التوجيه. يبلغ حجم هذه الأقمار الصناعية تقريبًا حجم كرة البولينج، وهي في المرحلة التجريبية لدى وكالة ناسا. كل قمر صناعي من هذه الأقمار مكتفٍ ذاتيًا، إذ يمتلك مصدر طاقة، ونظام دفع، وحواسيب، ومعدات ملاحة خاصة به. صُممت هذه الأقمار للاستخدام داخل محطة فضائية لاختبار مدى قدرتها على اتباع مجموعة من تعليمات الطيران التفصيلية. أثناء وجودها داخل المحطة، ستُعطى ثلاثة أقمار مجموعة من التعليمات، مثل مناورة الالتقاء والالتحام التلقائية. ستُطبّق نتائج اختبار هذه الأقمار على صيانة الأقمار الصناعية، وتجميع المركبات الفضائية، وتصميم المركبات الفضائية المستقبلية التي ستُصمّم للطيران في تشكيل مُحدد. ^{[ 8 ]}

مركبة كيوريوسيتي الجوالة على سطح المريخ هي مختبر متنقل أُطلق من كيب كانافيرال عام 2011، وهبطت على سطح المريخ في 6 أغسطس/آب 2012. كانت هذه أكبر مركبة جوالة أرسلتها ناسا إلى المريخ، إذ بلغ طولها ضعف طول مركباتها السابقة، ووزنها خمسة أضعاف وزنها. على الرغم من حجمها الكبير، استعانت كيوريوسيتي بالعديد من عناصر التصميم من الجيل السابق من مركبات المريخ الجوالة، مثل نظام الدفع بست عجلات، ونظام التعليق المتأرجح، والكاميرات المثبتة على سارية المركبة لمساعدة فريق المهمة في توجيهها. مع ذلك، وعلى عكس الجيل السابق، تحتوي كيوريوسيتي على مختبر داخلي متكامل لتحليل التربة والصخور على سطح المريخ. صممت ناسا كيوريوسيتي لتكون قادرة على تجاوز عوائق يصل ارتفاعها إلى 65 سنتيمترًا، وقطع مسافة تصل إلى 200 متر يوميًا على سطح المريخ. حصلت كيوريوسيتي على طاقتها الكهربائية من مولد كهروحراري يعمل بالنظائر المشعة . ^{[ 9 ]}

بايونير هو روبوت طُوِّر استجابةً لكارثة تشيرنوبيل لإزالة الأنقاض، ورسم الخرائط، وجمع العينات من داخل مبنى مفاعل تشيرنوبيل الوحدة الرابعة. ^{[ 10 ]} مشروع بايونير هو ثمرة تعاون بين العديد من المجموعات داخل وكالة ناسا وخارجها. ^{[ 11 ]} صُمِّمَتْ حفارة أخذ عينات الخرسانة في بايونير لتقدير قوة مواد الأرضيات والجدران أثناء قطعها لتحليلها لاحقًا. ^{[ 12 ]} نُقِلَتْ ملكية الروبوت إلى أوكرانيا عام 1999، وبدأ الخبراء الأوكرانيون بتعلّم استخدامه. ^{[ 13 ]}

• هندسة
• استكشاف الفضاء
• الخدمات اللوجستية الفضائية
• الخدمات اللوجستية الفضائية
• مركبة فضائية
• دفع المركبات الفضائية
• رحلات الفضاء

• قسم الروبوتات في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا
• برنامج ناسا لتكنولوجيا الروبوتات الفضائية
• روابط ويب خاصة بروبوتات ناسا
• مشروع تحالف الروبوتات التابع لوكالة ناسا
• موقع ناسا ميني إيركام
• صفحة التعليم الخاصة بالمساعد الشخصي عبر الأقمار الصناعية
• صفحة رواد الأعمال التابعين لناسا
• شركة TRACLabs، Inc.، متعاقدة مع وكالة ناسا ووزارة الدفاع الأمريكية في مجال الأتمتة الروبوتية.
• بودكاست "ليسب في الفضاء" ، نص مكتوب وصور مع رون غاريت حول استخدام برنامج ليسب في روبوتات ناسا