Wyglada jak piłka plażowa gnana wiatrem i tocząca się po bezdrożach. Zdaniem ekspertów NASA pewnego dnia może poszukać życia na innej planecie. Robot-piłka przetrwał 8 dni na wietrznej i mroźnej powierzchni Antarktydy w najtrudniejszych warunkach na Ziemi. Podczas testów przebył 70 kilometrów.

Kiedy 24 stycznia naukowcy z JPL przybyli ze słonecznej Kalifornii do stacji Amundsena-Scotta na biegunie południowym i zaczęli rozpakowywać swój bagaż, mogło się zdawać, że trafili pod zły adres. Cóż bowiem mogli robić z ogromną piłką plażową (o średnicy ponad 180 centymetrów) w samym sercu Antarktydy?

40 kilogramowa piłka okazała się robotem kryjącym w swym wnętrzu aparaturę do mierzenia ciśnienia powietrza, temperatury, wilgotności i nasłonecznienia, a także nadajnik satelitarny sieci Iridium, za pomocą którego mógł przesyłać te dane. Naukowcy napompowali robota i… zostawili na łasce polarnych wichrów.

Dziwny pojazd toczony wiatrem szybko znikł im z oczu, ale cztery razy na godzinę dzwonił do centrali w Kalifornii, przekazując informacje o swoim położeniu i pogodzie. Test miał na celu sprawdzenie wytrzymałości robota w warunkach podobnie trudnych jak marsjańskie. Przez ponad tydzień przemierzył przeszło 70 kilometrów.

W porywach robot osiągał prędkość 16 kilometrów na godzinę, ale czasem też stawał w miejscu, kiedy wiatr zamierał. W trakcie ruchu utrzymywał średnią prędkość 6 kilometrów na godzinę. Podczas podróży robota wiatry w okolicy Bieguna Południowego były wyjątkowo słabe. Dlatego zdarzyło się, że robot zatrzymywał się w miejscu. Ale mimo tych przerw, średnia prędkość podróży wynosiła aż 1,3 kilometra na godzinę.

Robot jest szczególnie dobrze przystosowany do misji polarnych i poszukiwania wody pod powierzcnią lodu, czyli zadania, które jest niewykonalne z orbity. Dlatego być może w przyszłości podobne roboty będą turlać się po bezdrożach Marsa, Wenus czy księżyca Saturna Tytana, a być może również księżyca Jowisza Io (gdzie siłą napędzającą mogłyby być ponaddźwiękowe wiatry wulkaniczne) czy Neptuna (na Trytonie stwierdzono ślady poweirzchniowej erozji wietrzenj). Nie będą potrzebować silników do lądowania, gdyż podczas lądowania mogą jednocześnie pełnić funkcje spadochronu a następnie poduszki powietrznej. Bez żadnego napędu mogą pełnić funkcję pojazdu bezzałogowego, zaopatrzonego w liczne instrumenty naukowe.

Będą za to lepiej radzić sobie w trudnym, skalistym bądź stromym terenie niż roboty na kółkach, gąsienicach czy nogach. Jedyny kłopot jest z ich sterowaniem, bo wiatr zazwyczaj hula, jak chce. Trudno jest przewidzieć jego kierunek i siłę. Ale i na to jest sposób. Kiedy wiatr wieje w złym kierunku, wystarczy spuścić z piłki trochę powietrza. Oklapnie i stanie w miejscu, czekając na korzystniejsze podmuchy.

Obecnie w planach jest udoskonalenie konstrukcji robota, tak, żeby jeszcze bardziej zredukować jego masę i opór podczas kręcenia i tym samym jeszcze zredukować siłę wiatru, który może poruszyć robota. Tym samym robot będzie mógł podróżować jeszcze dalej. Do instrumentów robota zaliczyć można radar, który będzie pozwalać na badania terenu i lodu.

W planach było wypuszczenie dwóch identycznych tumbleweedów, jednak problemy techniczne z nadajnikiem drugiego robota spowodowały, że jego test się nie odbył. Poprzednie testy „piłek” miały miejsce w 2003 roku na Grenlandii. O pierwszych próbach robotów Nadmuchiwana piłka jako marsjański pojazd„>pisaliśmy.

NASA/JPL

Schamat przedstawia budowę Tumbleweed Ball – przypominającego piłkę robota, który w przyszłości może posłużyć do badań planet i księżycy w Układzie Słonecznym.

Plaża na Marsie

„Pomysł narodził się w 1997 roku, kiedy śledziliśmy małego Sojournera, który na swoich sześciu kółeczkach w ciągu miesiąca przejechał, a właściwie przeczołgał się, ledwie 100 metrów na Marsie” – opowiada Jack Jones z JPL. – „Musiał być jakiś sposób na zrobienie bardziej żwawego łazika„.

Wymyślili więc, by usadowić robota na wielkich, miękkich oponach, które z łatwością przetoczą się po sporych nierównościach i dużych głazach. Ruszyły pierwsze przymiarki. Biuro Jonesa szybko wypełniło się różowymi piłkami plażowymi, czarnymi oponami, balonami wykonanymi z metalizowanego mylaru i nylonu. Już wkrótce w kalifornijskiej Dolinie Śmierci był testowany pierwszy pojazd na trzech wielgaśnych pompowanych kołach, które dorosłemu człowiekowi sięgały do ramion, ale ważyły ledwie kilkanaście kilogramów (z powodu wysokich kosztów transportu na orbitę kosmiczne roboty muszą być maksymalnie lekkie).

Pewnego dnia podczas tych prób jedno z kół odpadło i zostało porwane podmuchem wiatru. Z gracją piłki plażowej wtoczyło się na pobliską kilkumetrową wydmę – z trudem je dogoniono. Ale w głowach konstruktorów zapalił się już nowy pomysł: robot-piłka. Pomysł nie był całkiem nowy – pierwsze tego typu koncepcje pojawiły sie jeszcze w latach siedemdziesiątych.

Nazwano go tumbleweed – jak Amerykanie zwą solankę kolczystą (Salsola kali), roślinę wszechobecną na pustyniach i stepach Armenii, Turkiestanu i Ameryki. Zwykle jest zwiniętym kłębkiem suchych gałązek, przepędzanym z miejsca na miejsce przez wiatr. Gdy znajdzie wilgoć, na chwilę zatrzymuje się w wędrówce, zapuszcza korzonki i kwitnie.

Całkiem podobnie będzie się włóczył sztuczny tumbleweed, przy okazji badając środowisko obcych planet i księżyców. Badacze spodziewają się, że czas jego misji będzie można liczyć w miesiącach, a pokonywany dystans w tysiącach kilometrów, co byłoby wielkim postępem wobec ledwie kilkusetmetrowych spacerów współczesnych marsjańskich łazików.

W marsjańskiej rozrzedzonej atmosferze najlepiej będzie radził sobie tumbleweed o średnicy sześciu metrów. „Obliczyliśmy, że niestraszne będą mu skały wysokości metra ani strome stoki o nachyleniu do 25 stopni, czyli będzie w stanie spenetrować aż 99,9 procent powierzchni Czerwonej Planety” – mówi Alberto Behar z JPL.