آیا ربات های آینده شبیه انسان هستند؟

وقتی کلمه ربات را می‌شنوید چه تصویری در ذهنتان تداعی می‌شود؟ آیا ربات‌های آینده چیزی شبیه به انسان هستند که روی دو پا راه می‌روند یا موجودی مکانیکی که با روش‌های دیگر حرکت می‌کنند؟
علم رباتیک

علم رباتیک هرچند یک علم جوان است اما در دهه‌های اخیر به پیشرفت‌های چشمگیری دست یافته است و زندگی ما را از جهات مختلف ساده‌تر کرده است اما ذهن کنجکاو انسانی همیشه به دنبال پیش بینی آینده است و علاقه‌مند است بداند که ربات‌های آینده چه شکلی خواهند داشت. آیا ربات‌ها روز به روز شبیه به انسان‌ها می‌شوند و می‌توانند روی دو پا راه بروند یا این که این علم در جهتی دیگر توسعه خواهد یافت؟ در ادامه همراه مجله دلتا باشید.

رویایی به نام ربات‌های انسان نما

پروژه ربات‌های انسان نما یک پروژه ناموفق و بیهوده در زمینه هوش مصنوعی بوده و در واقع دنباله‌ای از تلاش انسان برای ایجاد حیات مصنوعی با ظاهری شبیه به خود بوده است. اگر در خیابان از کسی بخواهید که یک ربات معروف را نام ببرد احتمالا پاسخی مثل ترمیناتور یا ربات‌های فلزی دوپا از جنگ ستارگان و دیگر داستان‌های علمی تخیلی معروف دریافت خواهید کرد و هیچ کس به نام‌هایی مثل Tesla Model X یا Cassini اشاره نخواهد کرد. این‌ها ربات‌هایی هستند که با معیارهای داستان‌های علمی و تخیلی همخوانی ندارند اما کارهای مفیدی برای بشریت انجام داده‌اند که آن‌ها را شایسته شناخته شدن می‌کند.

ربات انسان نما

ذهنیت ما در مورد ظاهر و شکل ربات‌ها بطور کلی توسط فرهنگ عامه و داستان‌های علمی تخیلی شکل گرفته‌است و جالب است بدانید که کلمه ربات برای اولین بار در سال ۱۹۲۰ در یک نمایش به نام R.U.R استفاده شد تا مفهوم حرکت مصنوعی را شرح دهد.

از آن زمان تاکنون حس برتری طلبی انسان‌ها ذهن آن‌ها را به این سمت هدایت کرده‌است که ربات‌ها و موجودات مصنوعی هوشمند باید ظاهری شبیه به انسان داشته باشند.

ربات های زمان آینده

حقیقت این است که ربات‌های آینده قرار نیست مثل C3PO (همان ربات طلایی از مجموعه جنگ ستارگان) روی دو پا راه بروند چون راه رفتن روی دو پا هرچند برای انسان‌ها بسیار ساده است اما ایده‌آل‌ترین و کاراترین روش برای حرکت نیست.

انسان‌ها هزاران سال است که روی کره زمین حکم فرمایی می‌کنند و به همین دلیل تصور می‌کنند برترین موجودات آفریده شده هستند و اگر قرار باشد موجودی مصنوعی روی زمین خلق شود باید ظاهری شبیه به انسان‌ها داشته باشد.

مغزهای رایانه‌های هنوز فاصله زیادی با مغز انسان دارند و ده‌ها سال زمان لازم است تا بتوان این مدل حرکت را به این مغزهای مصنوعی آموزش داد. به همین دلیل است که ربات‌های انسان نمای امروزی تنها می‌توانند مسافت‌های کوتاهی را روی دو پا بپیمانند و اگر با مانعی مثل در و پله روبرو شوند سرنگون می‌شوند.

پیشنهاد مطالعه: مطلب بزرگترین دره منظومه شمسی را در مجله دلتا بخوانید.

بزرگترین دره منظومه شمسی

مدارگرد شناسایی مریخ (MRO) به کمک دوربین پیشرفته خود تصاویر جدیدی از دره مارینر در سطح مریخ ثبت کرده که عظمت آن را با جزییات بالا نشان می‌دهند.
بزرگ ترین دره منظومه شمسی

دره مارینر در مریخ بزرگ ترین دره منظومه شمسی با اندازه ده برابر طولانی‌تر و سه برابر عمیق‌تر از دره «گرند کنیون» است. این دره بیش از ۴ هزار کیلومتر (یعنی تقریباً برابر با طول ایالات متحده) بوده و نزدیک به یک چهارم سطح سیاره سرخ را پوشانده است. ادامه این مطلب را در مجله دلتا دنبال کنید.

بزرگ ترین دره منظومه شمسی در مریخ

اگر علاقه‌مند به مطالب دانستنی زمین شناسی باشید، حتما می‌دانید که بیش از پنج میلیون سال قبل دره گرند کنیون در قسمتی از قاره آمریکا که امروزه ایالت آریزونا نام گرفته، به تدریج و به خاطر جریان آب در رودخانه کلرادو شکل گرفت. آن‌طور که محققان می‌گویند در گذشته بسیار دور در سطح مریخ نیز آب به شکل مایع جریان داشته و در به وجود آمدن دره مارینر نقش داشته است. البته به گفته آن‌ها آب به تنهایی نمی‌توانسته چنین دره عمیق و طولانی را به وجود آورد و عوامل دیگری نیز در شکل‌گیری بزرگ‌ترین دره منظومه شمسی احتمالا دخیل بوده‌اند.

به گفته محققان میلیاردها سال قبل فوران آتشفشان‌های مریخ در منطقه‌ای به نام Tharsis که دره مارینر امروزه در آنجا قرار گرفته، سطح سیاره را شخم زده و پس از نشست مواد مذاب دره شکل گرفته است. در طول هزاران سال و به خاطر رانش زمین، جریان یافتن مواد مذاب و آب، دره مارینر به شکلی که امروزه می‌بینیم درآمده است.

فوریه سال جاری میلادی مریخ نورد استقامت پس از سفری تقریبا ۷ ماهه و سپس ماهواره‌های چین و امارات به مریخ می‌رسند. محققان امیدوار هستند به کمک این سه فضاپیما اطلاعات تازه‌ای از سطح مریخ از جمله دره مارینر کسب کنند.

پیشنهاد مطالعه: مطلب با آسانسور به فضا بروید! را در مجله دلتا بخوانید.

با آسانسور به فضا بروید!

آیا می‌توان آسانسوری تا به آسمان ساخت؟ ظاهرا محققان ژاپنی به این گفته باور دارند و در تلاش هستند تا با ساخت یک آسانسور فضایی، رفت و آمد به خارج از جو آسان‌تر شود. این پروژه که STARS-Me نام گرفته است هنوز در مراحل اولیه قرار دارد و محققان توانسته‌اند نمونه مینیاتوری آن را بسازند.
آسانسور فضایی

به زودی قرار است این آسانسور فضایی به مرحله عملیاتی برسد و در ایستگاه فضایی بین المللی مورد استفاده قرار گیرد. در این مطلب از مجله دلتا به این آسانسور فضایی خواهیم پرداخت و تحقیقات و تلاش‌های محققان ژاپنی برای ساخت یک بالابر مینیاتوری را بررسی خواهیم نمود.

ساخت آسانسور فضایی در ابعاد مینیاتوری

از دهه‌های گذشته تاکنون، انسان برای خروج از جو زمین از موشک‌هایی با سرعت بسیار زیاد استفاده می‌کند که این کار هزینه بسیار بالایی دارد و رسیدن به سرعت مناسب جهت غلبه بر جاذبه و خروج از جو زمین به سوخت و انرژی زیادی نیاز دارد.

علاوه بر این فضانوردانی که برای این کار انتخاب می‌شوند باید آمادگی بدنی بالایی داشته باشند تا بتوانند فشار ناشی از این سرعت را تحمل کنند. اما محققان ژاپنی از روش‌های محدود قدیمی پا را فراتر گذاشته‌اند و به فکر ساخت یک آسانسور فضایی برای رفت و آمد به خارج از جو زمین هستند.

اگر اجرای این پروژه موفقیت آمیز باشد یکی از تصورات علمی تخیلی انسان‌ها به حقیقت خواهد پیوست و رفت و آمد به فضا از طریق کانال‌هایی شبیه به آسانسور انجام خواهد شد. محققان برای تست این ایده از یک جفت ماهواره کوچک استفاده کرده‌اند و این ماهواره‌ها در مسیر حرکت خود به سمت ایستگاه فضایی بین المللی هستند.

در روز ۲۲ سپتامبر در ساعت ۱:۵۲ دقیقه بعد از ظهر، آزانس اکتشافات فضایی ژاپن از جزیره تانگاشیما یک موشک به فضا پرتاب کرد که حاوی تجهیزات پروژه STARS-Me بود.

رفتن به فضا

پروژه STARS-Me

پروژه STARTS-Me که مخفف عبارت Space Tethered Autonomous Robotic Satellite Mini Elevator (آسانسور فضایی با ماهواره‌های رباتی خودکار متصل به هم) توسط محققان دانشگاه شیزوکا در ژاپن ساخته شده است و ترکیبی از دو ماهواره کوچک ده سانتی‌متری مکعبی شکل است که به وسیله یک کابل ده متری به هم متصل هستند و یک ربات کوچک نیز نقش یک خودرو را در این آسانسور بازی خواهد کرد.

این ربات کوچک ابعادی برابر با سه در شش سانتی متر دارد که می‌تواند با موتور خود روی کابل اتصالی دو ماهواره حرکت کند. وقتی دو ماهواره در فضا معلق هستند این ربات کوچک می‌تواند روی کابل، بالا و پایین برود.

پیش از این نیز پروژه‌های مشابهی در این مورد انجام گرفته بود و ماهواره‌هایی که با کابل به هم متصل شده بودند به فضا ارسال شدند اما پروژه STARS-Me اولین پروژه‌ای است که حرکت روی کابل‌های اتصالی را آزمایش می‌کند.

اگر نمونه اصلی این پروژه در اندازه‌هایی واقعی ساخته شود می‌تواند مسیر ارتباطی بین زمین و ایستگاه‌های فضایی باشد و از این طریق بتوان فضانوردان و لوازم مورد نیاز ایستگاه‌ها را به فضا ارسال کرد.

واضح است که آسانسور فضایی بسیار سریع‌تر و کم هزینه‌تر از پرتاب موشک است و دانشمندان از اواخر قرن نوزدهم رویای چنین پیشرفتی را در سر داشته‌اند اما محدودیت‌های تکنولوژی، مانع از تحقق بخشیدن به این رویا بوده است.

پروژه فضایی

تحقق یک رویا

حال به نظر می‌رسد که محدودیت‌های تکنولوژیکی در حال از میان رفتن هستند و محققان ژاپنی از شرکت اوبایاشی امیدوار هستند که تا سال ۲۰۵۰ بتوانند نسخه واقعی این آسانسور فضایی را بسازند. این آسانسور فضایی ارتفاعی برابر ۹۶ هزار کیلومتر خواهد داشت و از لوله‌های کربنی ساخته خواهد شد که از یک سو به مرکزی در زمین روی اقیانوس بطور شناور متصل خواهند شد و از سوی دیگر به ایستگاه فضایی خواهند رسید.

محققان ژاپنی معتقدند اگرچه هنوز سطح پیشرفت تکنولوژی با تحقق این ایده فاصله دارد اما برنامه آن‌ها واقع بینانه است و اگر پروژه STARTS-Me موفقیت آمیز باشد می‌توان آن را گامی هر چند کوچک برای تحقق این رویای دست نیافتنی دانست.

پیشنهاد مطالعه: مطلب خودرو برقی خورشیدی اپرتا را در مجله دلتا بخوانید.

سفر سه ماهه به مریخ با موتور هسته ای

یک شرکت آمریکایی پیشرانه حرارتی هسته‌ای جدیدی طراحی کرده که می‌تواند مدت زمان سفر به مریخ را به سه ماه کاهش دهد.

شرکت Ultra Safe Nuclear Technologies طرح مفهومی پیشرانه حرارتی هسته‌ای (NTP) جدید خود را تحویل ناسا داد. به گفته سازنده این طرح، این طرح نسبت به طرح‌های قبلی ایمن‌تر و مطمئن‌تر بوده و بازدهی بسیار بیشتری در مقایسه با راکت‌های شیمیایی دارد و می‌تواند مدت زمان سفرهای فضایی را بطور چشمگیری کاهش دهد. در ادامه این مطلب از مجله دلتا درباره این موتور هسته‌ای جدید بخوانید.

موتور هسته ای مریخ

USNC-Tech می‌گوید طرح پیشرانه حرارتی هسته‌ای جدید این شرکت، در مقایسه با طرح‌های مشابه قبلی ایمن‌تر بوده و دو برابر بیشتر از راکت‌های شیمیایی تکانه ویژه (Specific Impulse) تولید می‌کند. تکانه ویژه معیاری برای اندازه‌گیری بهره‌وری راکت‌هاست.

شرکت یاد شده از سوخت FCM برای تأمین انرژی مورد نیاز رآکتور موتور هسته ای استفاده کرده است. این سوخت مبتنی بر اورانیوم با غنی‌سازی کم و درجه خلوص بالا (HALEU) بوده و میزان غنی‌سازی آن بین ۵ تا ۲۰ درصد، یعنی بیشتر از رآکتورهای اتمی و کمتر از رآکتورهای دریایی است. این سوخت سپس به شکل ذراتی با پوشش کاربید زیرکونیوم (ZrC) مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مزیت این سوخت

USNC-Tech می‌گوید این سوخت دوام بسیار بیشتری نسبت به سوخت‌های هسته‌ای فعلی داشته و در دماهای بسیار بالا قابل استفاده است. این سوخت طرح رآکتورها را ایمن‌تر کرده و دستیابی به نیروی پیشرانه و تکانه ویژه بیشتر را امکان پذیر می‌کند که تا پیش از این فقط توسط اورانیوم با غنی‌سازی زیاد قابل دستیابی بوده است. علاوه بر این، چنین سوختی را می‌توان با فناوری‌های فعلی تولید کرد.

این طرح مفهومی جدید در صورت تبدیل شدن به موتور هسته‌ای ، مدت زمان سفر به اعماق فضا را بطور قابل توجهی کاهش خواهد داد و برای مثال سفر به مریخ در مدت زمان تنها ۳ ماه امکان پذیر خواهد شد. شرکت USNC-Tech این طرح را علاوه بر ناسا و وزارت دفاع آمریکا، برای بخش خصوصی نیز در نظر گرفته و این یعنی احتمالاً سفرهای فضایی سرنشین‌دار به مقاصدی فراتر از مریخ امکان پذیر خواهد شد.

بیشتر بخوانید: برای مطالعه بیشتر مطلب «رکورد ۳۸۲ کیلومتر بر ساعت برای قطار سریع‌السیر ژاپن» را بخوانید.

خودرو برقی خوردشیدی اپرتا

محصول شرکت اپرتا «بی‌نیاز از شارژ» (Never charge) نام دارد. این خودرو برقی دونفره، دارای بدنه پوشیده از سلول‌ خورشیدی است و می‌تواند در شرایط مساعد تا ۱۶۰۰ کیلومتر حرکت کند.
خودرو خورشیدی

از اولین روزهای تولید خودرو برقی، تجهیز آن‌ها به سلول‌های خورشیدی مورد توجه بوده است. استفاده از انرژی پاک و رایگان، دور از دسترس به ‌نظر می‌رسد؛ اما هر روز به واقعیت نزدیک‌تر می‌شود. با عرضه اپرتا، رؤیای رانندگی با خودرو خورشیدی به حقیقت تبدیل شده است. البته توانایی حرکتی این محصول در حد مدل‌های استاندارد خانوادگی نیست؛ اما قابلیت‌هایی دارد که پیش از این، رؤیایی و دست‌نیافتنی به نظر می‌رسید. اپرتا Never charge بی‌نیاز از اتصال به برق شهری و صرفا با جذب نور خورشید در طی روز، شعاع حرکتی ۷۲ کیلومتری فراهم می‌کند که بسیاری از مصارف روزانه برای تردد شهری را پاسخ می‌دهد. در ادامه این مطلب از مجله دلتا درباره این فناوری جدید بخوانید.

خودرو برقی خورشیدی اپرتا

مشکل اصلی سلول‌های خورشیدی امروزی، مقدار ناکافی انرژی دریافتی از آن‌ها است. حتی اگر تمام بدنه و سقف یک خودرو با سولار پنل پوشانده شود، باز هم نمی‌تواند قدرت لازم برای خودروهای خانوادگی را تأمین کند.

این فناوری در نمونه‌های آزمایشگاهی و مسابقات خودروهای خودروشیدی (Solar racers) برای مدل‌های کوچک سبک‌وزن استفاده شده و نتایجی امیدوارکننده داشته است.

اپر Never charge ترکیبی از یک خودرو خورشیدی تحقیقاتی با آیرودینامیک عالی و محصولی قابل استفاده در جاده‌های شهری است. سطح بیرونی بدنه، ۱۸۰ سلول خودروشیدی کوچک با مجموع مساحت تقریبی ۳ متر مربع دارد. نهایت سرعت این محصول در حالت خورشیدی، ۲۰ کیلومتر بر ساعت است و بدون نور خورشید، شعاع حرکتی ۹ تا ۲۰ کیلومتر دارد.

خودرو برقی خورشیدی

شاید توانایی‌های حرکتی اپرتا Never charge برای یک خودرو در سال ۲۰۲۰، ناامیدکننده باشد؛ اما از نظر علمی و صنعتی، یک استثنا محسوب می‌شود. ضریب درگ ۰/۱۳ این خودرو، عددی باورنکردنی برای آیرودینامیک یک محصول جاده است.

مدل مفهومی فولکس واگن ID Space Vizzion به‌عنوان یکی از برترین خودروهای جهان از نظر آیرودینامیک، ضریب درگ ۰.۲۴ دارد. بدنه اپرتا از کربن و مواد کامپوزیت ساخته شده است تا وزن خالص ۸۱۵ کیلوگرم داشته باشد.

نوع پیشرانه و باتری قابل سفارش برای اپرتا Neve Charge هنوز اعلام نشده است اما احتمالا سه موتور برقی که هر کدام حدود ۶۷ اسب ‌بخار قدرت دارد، روی این خودرو نصب خواهند شد.

اگر اپرتا، مجموع قدرت نزدیک به ۲۰۰ اسب‌ بخار داشته باشد همراه بدنه‌ای با وزن خالص ۸۱۵ کیلوگرم، سرعت‌گیری صفر تا ۱۰۰ کیلومتر بر ساعت ۳٫۵ ثانیه و نهایت سرعت ۱۷۰ کیلومتر بر ساعت، دور از انتظار نخواهد بود.

برای افرادی که در مناطق ابری و دور از نور مستقیم آفتاب زندگی می‌کنند، باتری‌هایی با ظرفیت متنوع قابل سفارش است. اپرتا در مدل‌های مختلف، شعاع حرکتی ۴۰۰، ۶۴۵ و ۹۶۵ کیلومتر را در حالت تمام برقی فراهم می‌کند. بنابر ادعای مدیران شرکت سازنده، در حالت ایده‌ال با بهترین باتری و شرایط جوی، شعاع حرکتی Neve Charge به ۱۶۰۰ کیلومتر می‌رسد که تقریبا ۴ برابر تسلا مدل S نسخه P100D است.

پیشنهاد مطالعه: برای مطالعه بیشتر مطلب «رقابت دانش آموزان در ماه با ماشین های کنترلی» را بخوانید.