Burrowing under jord åbner en helt ny verden, især når denne jord er på andre planeter. At komme under det øverste lag af Regolith på en verden som Mars kunne give adgang til en verden, der stadig eksisterer med livet, mens det på månen kunne føre til at opdage en vandkilde.
Så i næsten 30 år har forskere udviklet robotter baseret på den mest kendte gravemaskine her på jorden-molen. Desværre har de modeller, der har gjort det i rummet indtil videre, mislykkedes af forskellige grunde, men det har ikke forhindret flere forskningsgrupper i at forsøge at perfektionere deres egen version af en muldvarprobot.
Et papir fra en forskningsgruppe ved Guangdong University of Technology i Kina beskriver deres indsats og frustrationer med at efterligne en af naturens mere unikke, men dygtige specialister. Undersøgelsen er offentliggjort i tidsskriftet Avancerede intelligente systemer.
For at være fair over for udviklingsteamene, der arbejder på tidligere versioner af “mol” -robotter, var fiaskoen ikke altid deres skyld. Planetary Undersurface Tool (Pluto) robot blev monteret på Mars Express og havde en hamringsmekanisme i modsætning til noget set i naturen. Det kom til Mars, men blev ikke med succes testet, fordi Beagle 2 -landeren, som Mars Express var knyttet til, undlod at indsætte sine solcellepaneler korrekt, hvilket sluttede missionen, før den begyndte.
Insight, en anden mission til Mars, transporterede en anden sonde med en lignende mission. Sonden med varmestrøm og fysisk egenskaber (HP3) blev designet til at grave 5 m ned i den maritanske jord og måle varmen, der kommer fra det indre af Mars. Desværre løb det ind i uventede jordforhold og var ikke i stand til at grave som tilsigtet – som vi rapporterede i vid udstrækning. Efter flere mislykkede forsøg blev den del af missionen til sidst forladt.
Med andre ord er det svært at grave på andre verdener. Men det forhindrede ikke holdet i Guangdong i at prøve. Deres robot er beregnet til at være meget mere lig en faktisk mol end enten HP3 eller Pluto var. De eksisterende missioner anvendte begge former for boreteknikker, mens den nye robot bruger handlinger, der er beregnet til at efterligne, hvad der faktisk gør.
Der er to typer gravebevægelser, der bruges af forskellige typer mol. Den første, og den, der oftest er afbildet i medierne, er at skubbe væk snavs fra foran dem ved at bruge deres massive underarme. En anden, mindre almindeligt kendt metode er at bruge deres enorme tænder til at bide væk ved snavs og bruge deres arme til at skubbe den under dem.
Vi ved dette, fordi der er foretaget meget forskning i kinematikken i muldvarpsopførsel. Disse vurderinger viste vigtigheden af fronten og bagbenene for mobilitet og bevægede snavs rundt om muldvarpens krop.
At forstå kinematik er kun det første skridt, og teamet fra Guangdong tog det næste skridt i at opbygge en prototype, som ganske vist ligner en muldvarp, dog måske ikke en sød og koselig. Det har forskellige underarme og bagben, og hovedet er formet som en muldvarp, skønt den har mangel på øjne, ligner det næsten mere som et skallhus. Avanceret elektronik, kraftsystemer og motorer er skjult inde i robotens krop, så den kan efterligne den samlede form af en mol mere fuldstændigt.
For at teste deres prototype lavede forskerne en seng med plastikpartikler for at simulere den størrelse, robotten kunne forvente at se i Lunar eller Martian Regolith. Robotten gravede sig selv ind i partiklerne. Det havde dog svært ved at komme videre og skabe de slags tunneler, som Moles er berømte for. Det så ud til at være på grund af en mere kompleks koordinering mellem underarmene og bagbenene, som blev modelleret i den aktuelle iteration af prototypen.
Den første prototype er et skridt hen imod en mere komplet model, der en dag kan bruges i en anden verden. Fremtidig forskning vil omfatte udvikling af teknikker, der giver den mulighed for at grave, gennemgå, køre og endda svømme, hvilket gør det muligt for denne bot at blive virkelig “multi-mode”, som papiret beskriver det. Det kan være svært at finde en anden verden fra Jorden, der har brug for alle disse kapaciteter, men når biomimetisk design forbedres, kan du forvente at se flere bots formet som kosede og lodne ting derhjemme og udforske nye verdener.