فريق هاكوتو الياباني يطلق النار على القمر (افتتاحية)

CFRP بعجلتين نموذج تتريس ، القمر ، القمر ، XPRIZE ، Hakuto ، Takeshi Hakamada ، ispace

يتكون طراز Tetris ذو العجلتين من ألياف الكربون خفيفة الوزن للغاية. (رصيد الصورة: Hakuto)



تاكيشي هاكامادا هو الرئيس التنفيذي لشركة ispace Inc وقائد فريق Hakuto. ساهم في هذا المقالأصوات الخبراء في موقع ProfoundSpace.org: افتتاحية ورؤى.



Hakuto هو الفريق الياباني الوحيد المشارك في مسابقة Google Lunar XPRIZE التي تبلغ تكلفتها 30 مليون دولار. اسمنا يعني الأرنب الأبيض باللغة اليابانية ، ويعترف بكل من التراث الياباني لفريقنا ووجهتنا - في الأساطير اليابانية ، الصورة التي نراها على القمر ليست وجهًا ، ولكنها أرنب.

لقد تحدانا Google Lunar XPRIZE في الهبوط بإنسان آلي على سطح القمر وقيادة هذا الروبوت لمسافة 500 متر وإرسال صور وفيديو عالية الدقة. في حين أن الهدف الأساسي لـ Hakuto لمهمتنا الأولى هو تلبية هذه المتطلبات ، فإننا نخطط أيضًا لاستغلال هذه الفرصة لاستكشاف سطح القمر والمساهمة في فهم الجنس البشري للقمر. هناك العديد من الجوانب غير المستكشفة لسطح القمر وفرص التسويق - مثل التعدين من أجل جليد الماء أو الهيليوم 3 - ولكن بعض الأهداف الأكثر إثارة لاستكشاف القمر هي الكهوف التي قد تقع تحت سطح القمر. [ المعرض: مركبة هاكوتو القمرية المقيدة ]



في السنوات الأخيرة ، تكهن الباحثون بذلك قد توجد على سطح القمر أنابيب أو كهوف تحت الأرض ، مماثلة لتلك الموجودة في المناطق البركانية على الأرض . مثل نظيراتها الأرضية ، قد يكون بعض هذه الأنابيب قد انهار جزئيًا ، تاركًا `` كوة '' من شأنها أن تتيح الوصول للعربة الجوالة. أنابيب الحمم القمرية هي موقع مهم محتمل لقاعدة قمرية مستقبلية - سواء للاستكشاف المحلي والتطوير أو كموقع استيطاني لخدمة الاستكشاف فيما بعد - لأنها يمكن أن توفر بيئة مستقرة لإيواء رواد الفضاء من الإشعاع والنيازك الدقيقة ودرجات الحرارة القصوى.

هذه العناصر تجعل المناور القمرية وجهات محتملة مثيرة للاهتمام لمهمة Google Lunar XPRIZE. الهدف طويل المدى لشركة ispace Inc. ، التي تقود الجوانب المالية والإدارية لـ Hakuto ، هو تطوير موارد الفضاء من أجل توفير السكن البشري خارج حدود الأرض. ستكون هناك حاجة لمئات ، وربما الآلاف ، من الروبوتات الرخيصة ، والصغيرة ، وعالية الأداء لاستكشاف ، والتنقيب ، وإعداد البنية التحتية لذلك ، والهندسة اليابانية لديها القدرة على تمكين مثل هذا المنتج. التقنيات المستخدمة لبيئة الفضاء المتطرفة قابلة للتطبيق أيضًا على روبوتات تفتيش المصنع وروبوتات الإنقاذ واستكشاف البيئة القاسية على الأرض.

عرض لنظام الحبل بين هاكوتو



عرض توضيحي لنظام الحبل بين مركبات هاكوتو المزدوجة أثناء الاختبارات الميدانية في ناكاتاجيما ديون ، هاماماتسو ، شيزوكين ، اليابان في أواخر عام 2013.(رصيد الصورة: Hakuto)

ومع ذلك ، فإن الخطوة الأولى هي نجاح مهمتنا. لتحقيق أهداف المنافسة واستكشاف الكهوف القمرية ، قمنا بتطوير زوج من المركبات الجوالة التي يمكن أن تعمل بشكل مستقل أو بالتعاون: روبوت رباعي العجلات (يسمى بشكل غير رسمي Moonraker) وروبوت بعجلتين (Tetris). عند تخزينها للنقل إلى القمر ، تأخذ الروبوتات حجمًا يبلغ حوالي 50 سم (عرض) × 50 سم (ارتفاع) × 50 سم (عمق) ، مع كتلة تتريس أقل بقليل من 2 كجم ، و Moonraker حوالي 8 كجم - لا يشمل الواجهة التي تربط المركبات بمركبة هبوط. سوف يسافر هذان المتجولون معًا في منطقة مسطحة نسبيًا. ولكن لاستكشاف جرف أو حفرة عمودية ، فإن العربة الجوالة ذات العجلات الأربع ستعمل كمرساة وستنزل العربة الجوالة ذات العجلتين باستخدام حبل.

لقد قمنا بالفعل ببناء واختبار العديد من النماذج الأولية بالشراكة مع Kazuya Yoshida من جامعة Tohoku ، أحد أبرز خبراء الروبوتات الفضائية في العالم. الآن ، نحن نعمل على التصميم التفصيلي وتصنيع نموذج ما قبل الرحلة ، والذي نستخدمه حاليًا في العروض التوضيحية الأرضية لجائزة Google Lunar XPRIZE Mobility Milestone Prize. سنستخدم هذا الجهاز الجاهز للفضاء - والذي يتضمن وحدات تحكم على متن الطائرة وأنظمة أخرى مغلفة داخل هياكل ألياف الكربون - للاختبار الميداني والبيئي قبل التصنيع النهائي لنموذج الرحلة.



مركبات هاكوتو الجوالة صغيرة جدًا وتستخدم منتجات COTS (Commercial Off The Shelf) الجاهزة للفضاء ، بالإضافة إلى منتجات COTS الأرضية ذات التراث الفضائي و / أو الأداء المثبت في الفضاء. تتمثل مبادئنا في التطوير في جعل نظام العربة الجوالة صغيرًا قدر الإمكان واستخدام مكونات COTS كلما أمكن ذلك لتقليل التكلفة والوقت. هذا أمر بالغ الأهمية لإسقاط حاجز الدخول عن طريق تفريغ الخبرة المتخصصة للغاية المطلوبة لمهمات الفضاء الناجحة على الموردين ومقدمي الخدمات. هذا النوع من منهجية التطوير يحرر المهندسين ورجال الأعمال للتركيز على التكامل على مستوى الأنظمة والتخطيط الشامل للمهمة ، من أجل الدخول إلى صناعة الفضاء وتوسيع سوق الفضاء.

مثل هذا النهج أصبح أكثر شيوعًا. على سبيل المثال ، جربت وكالة ناسا استخدام هاتف ذكي متاح تجاريًا لبيئات الفضاء ، كما هو الحال في فونسات بعثة. ولم يعد سراً أن Minerva ، وهو روبوت صغير تم تطويره لمهمة Hayabusa التابعة لـ JAXA ، استخدم كاميرا تم إزالتها من كمبيوتر محمول VAIO من سوني.

Hakuto هو أول فريق ياباني يسجل للحصول على XPRIZE - ليس فقط في مسابقة Google Lunar XPRIZE ولكن في أي من تلك المسابقات. قد تبدو هذه الحقيقة مفاجئة: كل XPRIZE يتطلب خبرة عالية التقنية ، والتي تشتهر بها اليابان. ومع ذلك ، فإن ريادة الأعمال لتشكيل الفرق وبناء خطط الأعمال والتسجيل في XPRIZE كانت مفقودة في اليابان.

عندما فازت SpaceShipOne بجائزة Ansari XPRIZE ، كنت طالبة دراسات عليا في هندسة الطيران في معهد جورجيا للتكنولوجيا وشعرت أن هذا هو فجر صناعة الفضاء التجارية. من خلال التنافس على Google Lunar XPRIZE ، ينشر Hakuto روح XPRIZE للشعب الياباني الآخر ويظهر فرصة للشعب الياباني للمساهمة في العالم.

كان Hakuto في الأصل جزءًا من White Label Space ، وهو فريق مقره هولندا واليابان. في عام 2008 ، شكل المهندسون والعلماء الشباب الذين عملوا في وكالة الفضاء الأوروبية White Label Space وتم تسجيلهم كفريق Google Lunar XPRIZE بعد عام. بدأ أعضاء الفريق الأوروبي هؤلاء في تطوير مركبة هبوط على سطح القمر وخطة الإطلاق. ومع ذلك ، فقد احتاجوا إلى شخص ما لتصميم مركبة جوالة وتطويرها ، ومن خلال شبكة جامعة الفضاء الدولية ، اقتربوا من كازويا يوشيدا في جامعة توهوكو في سينداي باليابان.

Kazuya Yoshida ، رئيس تطوير المركبة الجوالة لفريق Google Lunar XPRIZE في Hakuto.

Kazuya Yoshida ، رئيس تطوير المركبة الجوالة لفريق Google Lunar XPRIZE في Hakuto.(رصيد الصورة: Hakuto)

يوشيدا هو مدير مختبر الروبوتات الفضائية (SRL) ولديه أكثر من 30 عامًا من الخبرة في الفضاء والروبوتات. تشمل اهتماماته البحثية الديناميكيات والتحكم في أنظمة الروبوتات الفضائية التي تتراوح من الروبوتات المدارية حرة الطيران إلى مركبات استكشاف الكواكب. تمتد أنشطته من تطوير الأقمار الصناعية الصغيرة في الجامعات إلى التطبيقات الأرضية لتكنولوجيا الفضاء ، مثل الاستكشاف الآلي عن بُعد لمهام البحث والإنقاذ. لقد قدم مساهمات فنية في عدة بعثات من قبل وكالة الفضاء اليابانية ، جاكسا ، بما في ذلك ETS-VII (تجارب مدارية لروبوت فضائي طيران حر) و HAYABUSA (مسبار عودة عينة كويكب) ، وإلى بعثات SRL RISING / RISING-2 (50 كجم من الأقمار الصناعية الصغيرة للمهام العلمية) و QUINCE (روبوت متحرك للتعامل مع حادثة محطة الطاقة في فوكوشيما). هذه التجربة من Yoshida و SRL في مهمات الأقمار الصناعية الصغيرة و JAXA هي التي ستمكّن Hakuto من تنفيذ مبادئ التطوير الخاصة بنا. لقد تم بالفعل نقل العديد من منتجات COTS الأرضية التي نستخدمها في مهام الأقمار الصناعية الصغيرة.

توسع الفريق ليشمل أعضاء في اليابان ، وقام بتطوير مركبات متجولة صغيرة بالشراكة مع SRL. بحلول عام 2012 ، نجح الجزء الياباني من الفريق في عرض العديد من النماذج الأولية للمركبة الجوالة ، التي تتراوح كتلتها من 2 كجم إلى 10 كجم. مع هذه الكتلة الصغيرة ، تغير تركيز الفريق إلى مزيد من التطوير لمركبة صغيرة يتم تسليمها إلى سطح القمر من قبل مزود الخدمة. في يناير 2013 ، تم نقل العمليات الكاملة للفريق إلى اليابان لتسهيل التغيير في التركيز. تم تغيير اسم فريقنا لاحقًا إلى Hakuto.

عرض نموذج هندسي موراكر في ناكاتاجيما ديون ، هاماماتسو ، شيزوكين ، اليابان في أواخر عام 2013.

عرض نموذج هندسي موراكر في ناكاتاجيما ديون ، هاماماتسو ، شيزوكين ، اليابان في أواخر عام 2013.(رصيد الصورة: Hakuto)

لدى Hakuto تكوين فريق متنوع. بالطبع ، قيادة فريق Google Lunar XPRIZE هي يابانية. ومع ذلك ، فإن العديد من أعضاء الفريق المقيمين في اليابان هم من جنسيات أجنبية: في فريق تطوير المركبة الجوالة في مختبر الروبوتات الفضائية بجامعة توهوكو ، يأتي العديد من الطلاب من الولايات المتحدة وكندا وفرنسا والبرازيل ودول أخرى. لا يتعلق التنوع بالجنسية فحسب ، بل يتعلق أيضًا بخبرات العمل. قاد جهود الترويج لـ Hakuto متطوعون لديهم وظائف احترافية ، ولكن خارج ساعات العمل ، ساعدوا Hakuto باستخدام خبراتهم في إنشاء الفيديو ، ووسائل التواصل الاجتماعي ، وإدارة مواقع الويب ، والكتابة ، والتصميم ، وما إلى ذلك. توفر Hakuto بيئة لهؤلاء الأشخاص لاستخدام قدراتهم والإبداع للأنشطة المتعلقة بالفضاء.

اذا أنت

إذا كنت خبيرًا موضعيًا - باحثًا أو قائد أعمال أو مؤلفًا أو مبتكرًا - وترغب في المساهمة بمقالة افتتاحية ، مراسلتنا عبر البريد الإلكتروني هنا .(رصيد الصورة: demokratija.eu)

نعتقد أن أكبر مشكلة للابتكار في الفضاء الآن ليست التكنولوجيا نفسها ، ولكن نقص رواد الأعمال وفرق الإدارة التي يمكنها تحدي الصور النمطية لصناعة الفضاء القديمة. سيفتح أعضاء فريق ispace و Hakuto الشباب القادرون أسواقًا جديدة في الفضاء ، مما يؤدي إلى تطوير التكنولوجيا الرشيقة لصناعة الفضاء من خلال المنتجات الرخيصة والصغيرة عالية الأداء التي يتفوق فيها اليابانيون.

الآراء المعبر عنها هي آراء المؤلف ولا تعكس بالضرورة آراء الناشر. تم نشر هذا الإصدار من المقالة في الأصل موقع demokratija.eu.