רובוטים בחלל הם מכשירים אוטומטיים שנועדו לפעול בסביבת החלל. רובוטים אלה ניתנים לשליטה מרחוק מכדור הארץ או לפעול באופן אוטונומי, באמצעות חיישנים ואלגוריתמים לביצוע משימות ספציפיות. רובוטים בחלל הם חלק חשוב מחקר החלל, מכיוון שהם יכולים לבצע משימות מסוכנות או מייגעות שיהיו קשות או בלתי אפשריות עבור בני אדם.
החלל החיצון הוא מקום מסוכן ובלתי מסביר פנים לבני אדם, אבל רובוטים יכולים לעזור לחקור אותו. בשנים האחרונות, רובוטים שימשו לביצוע מגוון רחב של משימות בחלל, ממחקר מדעי ועד לתיקון לוויינים וחקר כוכבי לכת אחרים.
לרובוטים בחלל יתרונות רבים על פני בני אדם. הם יכולים לעמוד בתנאים קיצוניים, כגון קרינה קוסמית וטמפרטורות קיצוניות, ללא סיכון של מחלה או מוות. הם גם מסוגלים לבצע משימות מדויקות ללא עייפות או טעויות אנוש. יתר על כן, ניתן לשלוט ברובוטים מכדור הארץ, כלומר אין צורך להסיע צוותים אנושיים לחלל.
רקע
רובוטים היו בשימוש בחלל משנות ה-1960 בשנת 1961 שיגרה ברית המועצות את הלוויין המאויש הראשון, ווסטוק 1, אך רק בשנת 1963 שיגרה את הלוויין הבלתי מאויש הראשון, ספוטניק 3. מאז, רובוטים הפכו לחלק בלתי נפרד מחקר החלל והמחקר המדעי.
אחד היישומים הראשונים של רובוטים בחלל היה חקר פלנטרי. בשנת 1971, משימת אפולו 15 של נאס"א כללה את רכב הירח הראשון המופעל מרחוק, רכב הנודד הירחי (LRV). ה-LRV אפשר לאסטרונאוטים לחקור אזורים גדולים ומרוחקים יותר על הירח ממה שהיה אפשרי ברגל.
בשנת 1977, בדיקות החלל של וויאג'ר נשלחו לחלל כדי לחקור את כוכבי הלכת החיצוניים. מצוידים במצלמות ובמכשירים מדעיים אחרים, הוויאג'רס שלחו מידע רב ערך על צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון בחזרה לכדור הארץ. מאז, משימות רובוטיות רבות נשלחו לחלל כדי לחקור כוכבי לכת, אסטרואידים ושביטים.
בנוסף לחקר כוכבי לכת, רובוטים שימשו גם בחלל לתיקון ותחזוקה של לוויינים. בשנת 1984, נאס"א שיגרה את מעבורת החלל המאוישת הראשונה, שתוכננה לבצע משימות תחזוקה ותיקון של לוויינים . מאז, אסטרונאוטים ביצעו הליכות חלל רבות כדי לתקן, לשדרג ולתחזק לוויינים במסלול.
יישום חשוב נוסף של רובוטים בחלל הוא מחקר מדעי. ניתן להשתמש ברובוטים לביצוע ניסויים מדעיים בחלל, אשר יכולים לספק מידע בעל ערך על פיזיקה, כימיה וביולוגיה בסביבה של אפס כבידה. תחנת החלל הבינלאומית (ISS) היא מעבדה המקיפה את הסביבה המשמשת לביצוע מגוון רחב של ניסויים מדעיים, שרבים מהם מבוצעים על ידי רובוטים.
רובוטים בחלל היום
נאס"א היא אחת הארגונים המובילים המשתמשים ברובוטים בחלל. רובר הקיוריוסיטי הוא אחד הרובוטים המפורסמים ביותר שנשלחו למאדים כדי לחקור את פני השטח שלו וסביבתו. הרובר, ששוגר בשנת 2011, פועל על מאדים מאז 2012, חוקר את פני השטח שלו ואוסף נתונים מדעיים על כוכב הלכת האדום. קיוריוסיטי הוא רובוט מתקדם ביותר , המצויד במגוון מכשירים מדעיים ומערכות ניווט מתוחכמות המאפשרות לו לנוע על פני השטח של מאדים ולשלוח נתונים בחזרה לכדור הארץ.
בנוסף לרכב החלל קיוריוסיטי, נאס"א עובדת גם על דור חדש של רובוטי חלל בשם אסטרובי. רובוטים אלה מתוכננים להיות אוטונומיים ומשמשים לביצוע משימות כמו בדיקת ציוד וביצוע ניסויים מדעיים. אחת המטרות של נאס"א עם רובוטי האסטרובי היא לשפר את יעילות הצוות בתחנת החלל הבינלאומית (ISS) ולאפשר לאסטרונאוטים להתמקד במשימות קריטיות יותר ובעלות עדיפות גבוהה יותר.
רובוט מתקדם נוסף בחלל הוא הרובוט האירופי ExoMars. הרובוט הזה הוא חלק ממשימה משותפת של סוכנות החלל האירופית (ESA) וסוכנות החלל הרוסית (רוסקוסמוס) לחקור את פני השטח של מאדים.
ExoMars הוא רובר שתוכנן לחפש חיים על כוכב הלכת האדום, לקדוח פני השטח של מאדים ולחפש עדויות למים ולאלמנטים אחרים. לרובר יש גם חבילה של מכשירים מדעיים מתקדמים, כולל ספקטרומטר ומנתח גז, המאפשרים לו לאסוף ולנתח נתונים על הרכב פני השטח של מאדים.
רובוט נוסף בחלל הוא Canadarm2, זרוע רובוטית הממוקמת ב-ISS. Canadarm2 משמש לתיקון ותחזוקת תחנת החלל, כמו גם לעגינה ולשחרור חלליות. הזרוע הרובוטית נשלטת על ידי אסטרונאוטים על סיפון ה-ISS ומשמשת להזזת ציוד ולביצוע משימות שיהיו מסוכנות או בלתי אפשריות לבני אדם.
בנוסף לרובוטים שהוזכרו לעיל, ישנם רובוטים רבים אחרים שנמצאים בחלל ומבצעים משימות חשובות. רוב הרובוטים הללו מתוכננים להיות אוטונומיים, כלומר הם יכולים לבצע משימות ללא צורך בהתערבות אנושית מתמדת. זה חשוב במיוחד בחלל, שבו התקשורת עם כדור הארץ עשויה להיות מוגבלת ושם האסטרונאוטים עשויים להיות עסוקים במשימות אחרות.
פרסיברנס, המכונה פרסי, הוא רובוט שנשלח על ידי נאס"א למאדים כדי לחקור את מכתש ג'זרו כחלק ממשימת מאדים 2020. הוא שוגר מקייפ קנוורל בפלורידה ב-30 ביולי 2020 ונחת על מאדים ב-18 בפברואר 2021. עיצובו דומה מאוד לזה של רובר קיוריוסיטי.
להתמדה יש שבעה מכשירים מדעיים המאפשרים לה לחקור את פני השטח של מאדים בפירוט. מכשירים אלה כוללים מצלמות, ספקטרומטרים ולייזר לניתוח סלעים ואדמה של מאדים. הוא גם נושא עשרים ושלוש מצלמות ושני מיקרופונים כך שמדענים יכולים להאזין לצלילי מאדים. יש לו גם זרוע רובוטית עם כלים לאיסוף דגימות של סלעים ואדמת מאדים.
גם מסוק הרובר של Ingenuity משתתף במשימה. המסוק הזה הוא מדגמן טכנולוגיה שיעזור להתמדה למצוא אתרים פוטנציאליים ללימוד ולאסוף דוגמאות. המצאה היא כלי הרכב הראשון שטס בהצלחה על כוכב לכת אחר וביצע מספר טיסות מוצלחות באטמוספירה של מאדים.
יחד, פרזברנס ומסוק אינואיטי מגלים תגליות חשובות על מאדים ומספקים למדענים מידע חשוב על ההיסטוריה הגיאולוגית של כוכב הלכת האדום. משימתם חיונית להבנה טובה יותר של מערכת השמש שלנו והמיקומים הפוטנציאליים שבהם חיים עשויים להתקיים.