Quando si tratta di esplorazione dello spazio, sono i robot a svolgere gran parte del lavoro. Questa tendenza continuerà mentre inviamo sempre più missioni sulla superficie dei mondi nel Sistema Solare. Ma affinché i robot siano efficaci negli ambienti difficili che dobbiamo esplorare, come la luna di Saturno, Titano, abbiamo bisogno di robot più capaci.
Un nuovo robot che la NASA sta sviluppando potrebbe essere il prossimo passo nell'esplorazione robotica.
La luna di Saturno, Titano, è sulla lista di qualsiasi scienziato planetario di potenziali bersagli da esplorare. Ma qualsiasi missione su Titano dovrà fare i conti con un ambiente diverso da qualsiasi altro: temperature gelide, crio-vulcani, grotte e laghi e mari - e pioggia - di idrocarburi liquidi. In quell'ambiente, un rover in stile MSL Curiosity avrebbe difficoltà.
La NASA, sempre un'agenzia che guarda al futuro, sta lavorando a qualcosa che potrebbe affrontare le sfide di Titano: un robot che cambia forma costituito da più robot più piccoli che possono autoassemblare.
In un pizzico di praticità, lo chiamano Shapeshifter.
Shapeshifter non è un robot, ma diversi. Li chiamano "cobot" e i singoli cobot possono volare, rotolare a terra e nuotare mentre sono immersi. Questo rende Shapeshifter adatto per esplorare Titano, l'unico altro mondo nel Sistema Solare con liquido sulla sua superficie.
Il tecnico della robotica Ali Agha è il principale investigatore di JPL per Shapeshifter. In un comunicato stampa ha dichiarato: "Abbiamo informazioni molto limitate sulla composizione della superficie <di Titano.> Terreno roccioso, laghi di metano, crio-vulcani: potenzialmente abbiamo tutti questi, ma non lo sappiamo per certo. Quindi abbiamo pensato a come creare un sistema versatile e in grado di attraversare diversi tipi di terreno ma anche abbastanza compatto da lanciarsi su un razzo. "
Il team dietro Shapeshifter comprende ricercatori delle università di Stanford e Cornell. Quando hanno sviluppato il concetto di un robot autoassemblante fatto di robot più piccoli, li hanno chiamati "cobot". Quando i singoli cobot si uniscono in uno, il prototipo rotola sulla superficie come una specie di enorme ruota di criceto. Quando la missione lo richiede, i singoli cobot possono separarsi dal tutto e volare o nuotare verso i loro obiettivi. Almeno è così che è stato immaginato in questo primo prototipo stampato in 3D in fase di test presso JPL.
La versione di Shapeshifter in fase di test in questo momento è semi-autonoma, ma se l'idea prende forma, dovrà autoassemblarsi autonomamente, senza attendere le singole istruzioni dalla Terra. Con i progressi dell'IA e della robotica, probabilmente è proprio dietro l'angolo.
Shapeshifter è stato sviluppato nell'ambito del programma NIAC (Innovative Advanced Concepts) della NASA. La NIAC fornisce finanziamenti graduali a concetti avanzati e visionari, per prendere idee futuristiche e alimentarle verso la praticità. NIAC è dietro Titan Submarine, Triton Hopper e altri progetti.
Sebbene Shapeshifter sia solo una macchina concettuale stampata in 3D in questo momento, è una chiara indicazione della direzione che sta prendendo l'esplorazione robotica. C'è versatilità in questo approccio che ben si adatta all'esplorazione di luoghi lontani come Titano. Accanto a questa versatilità multi-bot vi è la possibilità di un tipo di ridondanza integrata: se un cobot non funziona correttamente o non funziona per qualche motivo, non minaccia necessariamente la totalità della missione.
Shapeshifter non sarebbe solo su Titano. Sarebbe parte di un progetto di missione più ampio che include una nave madre. La nave madre sarebbe in superficie e potrebbe servire come fonte di energia per Shapeshifter. Poiché l'atmosfera di Titano è così densa e nebbiosa, ed è così lontana dal Sole, una missione su Titano sarebbe probabilmente alimentata da un generatore termico di radioisotopi (RTG.) I piccoli cobot sarebbero probabilmente alimentati a batteria e si ricaricherebbero con un RTG ha portato avanti la nave madre.
Ma anche i cobot più piccoli sosterrebbero la nave madre. Poiché l'atmosfera di Titano è così densa, il volo è più facile che qui sulla Terra. Il principale investigatore Ali Agha afferma che i cobot sarebbero in grado di lavorare insieme per sollevare la nave madre e trasportarla in nuove posizioni. Ciò contribuirebbe solo alla versatilità di Shapeshifter.
"Accade spesso che alcuni dei posti più difficili da raggiungere siano i più scientificamente interessanti perché forse sono i più giovani o si trovano in un'area non ben caratterizzata dall'orbita", ha dichiarato Jason Hofgartner, responsabile di JPL scienziato per Shapeshifter. "La straordinaria versatilità di Shapeshifter consente l'accesso a tutti questi luoghi scientificamente convincenti."
Agha calcola che 10 cobot potrebbero facilmente sollevare un lander delle dimensioni di Huygens (circa 9 piedi o 3 metri di larghezza) e trasportarlo delicatamente in luoghi diversi.
La NASA ha già annunciato una missione su Titano con il suo elicottero Dragonfly. La libellula non può nuotare, ma può volare in luoghi diversi e eseguire misurazioni in volo, nonché condurre operazioni di superficie. Questo tipo di versatilità è ideale per esplorare Titan e Shapeshifter è ancora più versatile.
È troppo presto per dire se Shapeshifter o qualcosa del genere sarà la prossima missione pianificata su Titano. Ma non sarà sorprendente se un giorno un robot che discende da Shapeshifter si fa strada intorno a Titano volando, rotolando e nuotando.
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