Noul robot NASA pentru explorarea altor planete

NASA a prezentat recent designul robotului Super Ball, cel mai nou instrument al agenţiei spaţiale pentru explorarea spaţiului, special conceput pentru aterizare în condiţii de siguranţă pe planete îndepărtate, cu terenuri şi configuraţii nestudiate, întotdeauna o provocare pentru vehiculele spaţiale de explorare.

Proiectat de inginerii de la Programul Concepte Avansate Inovatoare al NASA, robotul, numit Super Ball Bot, seamănă cu o jucărie pentru copii, din sârmă şi baghete, care este indestructibilă şi, ca atare, oamenii de ştiinţă cred că poate suporta un impact puternic, cum ar fi cel cauzat de aterizarea pe suprafaţa unei planete. Celor doi creatori, Vytas SunSpiral şi Adrian Agogino, le-a venit ideea în timp ce manevrau o jucărie compusă din şase bare legate de cabluri. Agogino a aruncat-o în aer şi SunSpiral a observat cât de bine a fost absorbit impactul atunci când a aterizat. SunSpiral povesteşte: “I-am spus, ah, ha! Este un robot de aterizare!”.

Principiul din spatele acestei “mingi” pentru copii se numeşte Tensegrity. Termenul – cuvânt rezultat din “tensiune (tension)” şi “integritate (integrity)” – a fost inventat de designerul şi inventatorul Buckminster Fuller în 1955, pentru a descrie o structură de componente comprimată care creează o reţea de tensiune continuă. “Acestea aveau doar tije şi elemente elastice”, spune Agogino. Prin balansarea comprimării şi extensibilităţii, elementele de structură distribuie impactul în toată structura, ceea ce face ca jucăria să fie super-robustă.

Agogino şi SunSpiral au construit Super Ball Bot pe baza conceptului Fuller, cu o caracteristică suplimentară crucială: capacitatea de a retrage sau de a prelungi cablurile sale. Aceasta face, cu adevărat, robotul lor ideal pentru spaţiu.

O mică intervenţie externă în tensiunea reţelei de cabluri transformă robotul dintr-o masă rigidă, rezistentă, într-o formă fluidă, flexibilă. Atunci când aceste cabluri strâng sau slăbesc în moduri specifice, robotul se mută într-o direcţie controlată. Nu este chiar graţios, dar funcţionează destul de bine şi evită unele dintre cele mai importante capcane pentru roboţii de explorare: echilibrul şi greutatea.

În sinteză, Super Ball Bot este o sferă tip matrice din cabluri şi articulaţii care ar putea rezista la impactul cu solul, după ce a fost lansată dintr-o navă spaţială, ca o minge de volei pe plajă. Odată ajunsă pe planetă, articulaţiile se pot adapta pentru a rostogoli sfera în orice direcţie în timp ce un dispozitiv de colectare a datelor se găseşte în nucleul ei. Greutatea mai uşoară şi manevrabilitatea o fac candidată ideală pentru o posibilă misiune pe luna lui Saturn, Titan. Aceasta are o suprafaţă planetară moale, cu lacuri de metan lichid în care un rover tradiţional s-ar putea scufunda şi bloca.

NASA nu este singurul grup care valorifică Tensegrity. Aceste tipuri de structuri au existat în natură cu mult înainte ca Fuller să le dea un nume.

Poate, cel mai comun exemplu este pânza de păianjen, incredibil de puternică şi flexibilă în acelaşi timp. Dar ele se găsesc şi în sistemele musculare ale vertebrelor până la citoscheletul celulelor eucariote (celule cu nucleu), ca de exemplu neuronul.