تسجيل الدخول

تسجيل

مركبات الكواكب الجوالة

المؤلف:  آلان وينفيلد

المصدر:  علم الروبوتات

الجزء والصفحة:  ص43

2026-01-14

344

للروبوتات المشغلة عن بعد لاستكشاف الأسطح، والتي يُشار إليها عمومًا باسم مركبات الكواكب الجوالة، تاريخ مميز يعود إلى سبعينيات القرن الماضي ومركبة لونوخود الجوالة لاستكشاف القمر، ولا تقتصر أهمية هذه المركبات على ما قدمته لنا من معارف رائعة عن سطح القمر، ومؤخرًا عن سطح كوكب المريخ، بل قدَّمت لنا أيضًا أمثلةً مُلهمة في هندسة علم الروبوتات. ومركبات الكواكب الجوالة هي روبوتات متنقلة تعمل عن بعد، وتنطوي على عدد من التحديات الصعبة للغاية للمصمم والمشغل. يتمثل أحد التحديات في الطاقة؛ إذ يجب أن تكون مركبة الكواكب الجوالة مكتفية ذاتيا في الحصول على الطاقة طوال فترة مهمتها، ويجب إما إطلاقها وهي مزوّدة بمصدر طاقة، وإما أن تكون مزودة بألواح شمسية قادرة على إعادة شحن البطاريات المركبة في المركبة الجوالة، كما هو الحال مع مركبات المريخ الجوالة.

شكل 1 مركبة جوالة لاستكشاف المريخ

يكمن التحدي الآخر في الاعتمادية. ذلك أن أي عطل ميكانيكي سيتسبب على الأرجح في إنهاء مهمة المركبة الجوالة؛ ومن ثم يجب تصميمها وبناؤها وفقًا لمعايير استثنائية من الموثوقية والسلامة من الأعطال بما يسمح للروبوت أن يستمر في العمل إذا تعطلت أجزاء من المركبة الجوالة، وإن كان ذلك بأداء وظيفي منخفض. تُعد درجات الحرارة المتطرفة من المشكلات أيضًا، لا سيما البرودة؛ لأن المكونات الإلكترونية لن تعمل في درجة حرارة أقل من 50 درجة مئوية تحت الصفر. ومن ثم تحتاج المركبات الجوالة، مثل السفن الفضائية، إلى أجهزة تدفئة وعزل من أجل أجهزتها الإلكترونية.

غير أن التحدي الأكبر هو التواصل. فمع تأخر الإشارات المرسلة من المريخ وإليه لمدة عشرين دقيقة، يستحيل تشغيل المركبة الجوالة عن بعد بصورة آنية. إذا كانت المركبة الجوالة تتحرك ومُشغلها البشري في مركز القيادة على الأرض يحاول تفادي أحد العوائق، فالأرجح أنَّ الأوان فات بالفعل؛ سيكون الروبوت قد اصطدم بالعائق في الوقت الذي تصل فيه إشارة الأمر بالانعطاف إلى المركبة الجوالة. ويبدو أن الحل الوحيد لهذه المشكلة هي منح المركبة الجوالة درجة من الاستقلالية بحيث يمكنها على سبيل المثال، تخطيط مسارها إلى صخرة أو نقطة محل اهتمام - مع تجنب العقبات في الوقت ذاته – وعندما تصل إلى النقطة محل الاهتمام، تتصل بمركز القيادة وتنتظر على الرغم من التطور الكبير الذي شهدته خوارزميات تخطيط المسار القادرة على هذا المستوى من الاستقلالية، فإنَّ احتمالية فشل الخوارزمية (ومن ثَم احتمالية فشل المهمة بأكملها ) مرتفع للغاية، لدرجة أنَّ المركبات الجوالة تُشغل يدويًا عن بعد في واقع الأمر، مع الالتزام بمستوى سرعة منخفض جدًّا والتخطيط بعناية لكل مناورة يدوية. وإذا أخذنا في الحسبان أيضًا حقيقة أن مركبات المريخ الجوالة لا يمكن الاتصال بها إلا خلال ثلاث ساعات في اليوم المريخي، فإن اجتياز 100 متر يستغرق عادةً يومًا واحدًا من التشغيل بمتوسط سرعة 30 مترًا في الساعة.