Zwitserse onderzoekers testen een nieuwe manier om het zonnestelsel te verkennen: het vervangen van traditionele rovers op wielen door semi-autonome, vierpotige robots. Door een robot te gebruiken die voor zichzelf kan ‘denken’, willen wetenschappers de snelheid en efficiëntie van het zoeken naar water, mineralen en tekenen van oud leven op Mars en de maan drastisch verhogen.
Maak kennis met IEDEREEN: de robotwetenschapper
In tegenstelling tot de klassieke, langzaam bewegende rovers op wielen die momenteel door ruimtevaartorganisaties worden gebruikt, lijkt de geteste robot, genaamd ANYmal, op een robothond. Dit ontwerp met poten biedt een aanzienlijk voordeel: terwijl wielen vast kunnen komen te zitten in zacht zand of geblokkeerd kunnen worden door grote rotsen, kan een robot met poten over obstakels heen stappen en door veel complexer, oneffen terrein navigeren.
Om van dit mobiele platform een wetenschappelijk hulpmiddel te maken, hebben onderzoekers ANYmal uitgerust met:
– Een robotarm: Voor nauwkeurige manipulatie van de omgeving.
– Een microscopische camera: Om visuele gegevens met hoge resolutie vast te leggen.
– Een Raman-spectrometer: Een apparaat dat de unieke chemische “vingerafdruk” van gesteenten kan identificeren.
De “Marslabor”-proeven
Onderzoekers van de Universiteit van Basel voerden deze tests uit in een gespecialiseerde faciliteit die bekend staat als “Marslabor”. Deze simulatieomgeving is ontworpen om de ruwe, stoffige en rotsachtige landschappen na te bootsen die op de maan en Mars te vinden zijn.
Het doel was om te zien of de robot zou kunnen functioneren zonder menselijke ‘leiband’. De missieparameters waren duidelijk: zelfstandig door het terrein navigeren, gesteenten van wetenschappelijk belang lokaliseren, hun samenstelling analyseren en de gegevens terugsturen – allemaal zonder constante menselijke tussenkomst.
De resultaten, onlangs gepubliceerd in Frontiers in Space Technologies, waren zeer succesvol. ANYmal heeft verschillende belangrijke materialen geïdentificeerd, waaronder:
– Gips (een zacht sulfaatmineraal)
– Carbonaten
– Basalten
– Maan-analoge materialen (zoals duniet en anorthosiet)
Snelheid versus precisie: het menselijke element
Een van de meest opvallende bevindingen van het onderzoek was het verschil in efficiëntie. ANYmal voltooide zijn wetenschappelijke missies in slechts 12 tot 23 minuten. Ter vergelijking: een menselijke operator die exact dezelfde taken uitvoerde, deed er 41 minuten over.
Er moet echter een afweging worden gemaakt. Hoewel de robot aanzienlijk sneller was, zorgde de menselijke operator voor een iets gedetailleerdere analyse en een iets hogere nauwkeurigheid.
Dit roept een essentiële technologische vraag op: hoeveel nauwkeurigheid zijn we bereid te ruilen voor de enorme sprong in verkenningssnelheid?
Waarom dit belangrijk is voor ruimteverkenning
Momenteel opereren Mars-rovers onder vrijwel constant toezicht vanaf de aarde. Vanwege de communicatievertraging tussen planeten en de noodzaak van handmatige commando’s verplaatsen deze rovers zich vaak slechts een paar honderd meter per dag.
De verschuiving naar autonome besluitvorming zou de fundamentele aard van ruimtemissies kunnen veranderen. Als een robot kan beslissen welke steen de moeite waard is om te bestuderen zonder op instructies van de aarde te wachten, zou het tempo van ontdekkingen exponentieel kunnen versnellen.
Door de mobiliteit van een robot op poten te combineren met de intelligentie van een autonome wetenschapper, gaan onderzoekers op weg naar een toekomst waarin machines meer doen dan alleen maar bevelen opvolgen: ze jagen actief op biosignaturen, de chemische sporen die zouden kunnen bewijzen dat er ooit leven op andere werelden bestond.
Conclusie
De succesvolle tests van ANYmal tonen aan dat autonome robots op poten beter kunnen presteren dan mensen op het gebied van snelheid en terreinnavigatie. Deze technologie maakt de weg vrij voor een veel snellere, onafhankelijkere verkenning van de maan, Mars en verder.
