"كيروبو" يتجاوز الاختبارات بنجاح تمهيداً لمهمته التاريخية في الفضاء

"كيروبو" إنسان آلي أو روبوت ياباني صغير قامت بتطويره مجتمعة شركة دينتسو، ومركز أبحاث التكنولوجيا والعلوم المتقدمة، وجامعة طوكيو، وشركة روبو جراج المحدودة، وشركة تويوتا لصناعة السيارات، وسيصعد قريباً إلى محطة الفضاء الدولية، ليشارك في أول محادثة من نوعها بين إنسان عادي وآخر آلي في الفضاء، وقبل أن ينطلق في هذه الرحلة الطويلة خضع كيروبو لعدة اختبارات دقيقة للتأكد من مدى فاعليته ونجاحه.
1. اختبار انعدام الجاذبية
الجاذبية على متن محطة الفضاء الدولية تساوي واحد على مليون من الجاذبية الأرضية والتي تقارب الصفر، وهي الحالة التي تنعدم فيها آثار الجاذبية تقريباً. وفي المحطة تجرى العديد من التجارب عند حالة انعدام الجاذبية، ولذلك تجب إزالة أي اهتزاز قد يؤثر على حالة انعدام الجاذبية.
2. العمل عند مستوى منخفض من الجاذبية
انعدام الجاذبية تقريباً في محطة الفضاء الدولية التي سيتواجد فيها كيروبو يعني أن الحركة تحتاج فقط إلى قدر ضئيل من الجهد لتحريك نفسك أو تحريك الأشياء من حولك. وقد وظفت تجربة انعدام الجاذبية لاكتشاف ما إذا كان الإنسان الآلي لديه فرصة للالتفاف حول نفسه كنتيجة لحركته الذاتية.
تمت هذه التجربة على متن طائرة ركاب صغيرة، وقد تم توليد حالة جاذبية 10-2 (1/100 من جاذبية الأرض) لمدة 20 ثانية في كل مرة تصعد فيها الطائرة بزاوية حادة في السماء.
3. الرجاء التزام الصمت
الهدف من هذه التجربة هو التأكد من أن الصوت الصادر من الإنسان الآلي لا يسبب أي إشكالية لرواد الفضاء المتواجدين. ولا يتجاوز المستوى المقبول الذي يمكّن رواد الفضاء من أداء أعمالهم براحة واطمئنان 49 ديسبيل.
هناك نوعين من من الأصوات التي يصدرها كيروبو، أولهما الصوت الصادر عن 20 موتور تتحرك بتناغم لتتيح المجال أمام الروبوت ليقوم بتحركات متنوعة، وهنا تمنع مروحة التبريد الإنسان الآلي من ارتفاع درجة حرارته بشكل كبير، وبالنتيجة يكون مستوى الصوت 47,9 ديسبيل.
4. الرجاء إطفاء الهواتف المتنقلة
على متن الطائرة الاعتيادية، سيطلب من الجميع إطفاء هواتفهم المتنقلة، لأن الموجات الكهرومغناطيسية الصادرة عنها قد تتسبب بأعطال في أدوات الملاحة أو pacemakers الخاصة بالركاب. الأمر نفسه ينطبق على محطة الفضاء الدولية، حيث تهدف تجربة التوافق مع الموجات الكهرومغناطيسية إلى التأكد من أن هذه الموجات الصادرة عن الروبوت ستؤثر على الأدوات أو الأجهزة الموجودة في المحطة، وكذلك التأكد من أن الروبوت سيتحمل تلك الموجات الصادرة عن المحطة الفضائية.
5. مزامنة البرامج الحاسوبية الثلاث
ثلاث برامج حاسوبية تم تخزينها في ذاكرة الروبوت. أولها: برنامج الاتصال على المحطة الفضائية الذي أنتجته شركة JAMSS، وبرنامج تمييز الصوت والرؤية الذي طورته تويوتا، وبرنامج الحركة الذاتية الذي طورته روبو جراج. تطوير كلٍ من هذه الأنظمة الثلاثة بشكل مستقل من قبل شركة مختلفة جعل الربط بينها من الصعوبة بمكان، وقد استغرق الأمر سبع محاولات لتجاوز هذا التحدي الكبير.
6. لا مجال للغازات
التجربة بدون غازات هدفت إلى التحقق من أن قطع الغيار والمواد المستخدمة في تصنيع "كيروبو" لا تنبعث منعا أي غازات سامة. المحطة الدولية هي عبارة عن منطقة مغلقة، مما يعني أن الغازات السامة يمكن أن تكون خطرة للغاية. وقد تم وضع "كيروبو" تحت درجات حرارة عالية تسمح بتصاعد الغازات وصلت إلى 50 درجة مئوية لمدة 72 ساعة. وقد اجتاز "كيروبو" هذا الاختبار بنجاح، وهو يستطيع الآن البقاء مع رواد الفضاء دون التسبب بأي تلويثٍ للهواء.
7. المحافظة على درجة الحرارة
التحليل الحراري يهدف إلى التحقق من أن درجة حرارة "كيروبو" لا ترتفع كثيراً في محطة الفضاء الدولية. على الأرض هناك دائماً تيارات هواء. والسبب في ظاهرة "تبريد المادة" هو في الواقع تدفق الهواء. وهكذا، فإن الهواء المحيط بمادة ساخنة يسخن بدوره، ويصبح أخف وزناً ويرتفع.
لكن، لا تحدث هذه الظاهرة عند انعدام الجاذبية عندما يصبح شيئ ما ساخناً فهو يبقى ساخن. وفي محطة الفضاء الدولية، يتم خلق تدفق طفيفٍ للهواء بشكل مصطنع. وفي حال لم تُستنفد الحرارة بشكلٍ كافٍ، فإن أجزاء "كيروبو" ستكون معرضة للتلف، فقد تم تحديد الحد الأقصى لدرجة حرارته سطحه عند 49 درجة. وخلال التجربة، ظلت درجة حرارة سطح "كيروبو" تحت 47 درجة مئوية، وبذلك يمكن للبعثة إكمال مهامها الفضائية بسلام.
8. مقاومة الاهتزاز
تجربة الاهتزاز هذه تهدف إلى التحقق من أن "كيروبو" يستطيع مقاومة اهتزاز الصاروخ عند انطلاقه. وأثناء الإطلاق، تم وضع "كيروبو" في صندوق خاص يسمى CTB (حقيبة نقل حمولة) وهي مليئة بالمواد الماصة للصدمات. وقد أجريت تجربة الاهتزازات في ثلاثة اتجاهات شملت الطول، والعرض والعمق. وأظهرت النتيجة أن "كيروبو" يعمل بشكل صحيح بعد تلقي ثلاثة اهتزازات مختلفة.
9. 2,5 فولت إضافية
تجربة انخفاض الجهد تهدف إلى التحقق من "كمية الجهد المفقود" عندما نقوم بتمرير تيار كهربائي من خلال السلك الذي يربط "كيروبو" بمحطة الفضاء الدولية. عموماً، عندما يتدفق التيار الكهربائي، يكون هناك فقدان للجهد فيما يتعلق بالمسافة. عندما قام العلماء بتمرير جهدٍ كهربائي قدره 5 فولت خلال سلك طوله ستة أمتار، انخفض الجهد الواصل إلى "كيروبو" إلى 4,1 فولت، والجهد المطلوب لكي يعمل "كيروبو" هو 5 فولت. وللسماح بهامش، تم رفع إمدادات التيار الكهربائي إلى 7,5 فولت.
10. التعرف على الأصوات
هدفت التجربة الصوتية للتأكد من أن "كيروبو" يتسطيع التواصل مع رائد الفضاء "واكاتا" بشكل صحيح دون أن يتأثر بالأصوات المنبعثة من الأجهزة الموجودة على متن محطة الفضاء الدولية. عندما يتحدث رائد الفضاء واكاتا إلى "كيروبو"، فإن من المسلم به أنه سيتعرف على صوته وسيجيب عليه. ومع ذلك، إذا كان الضجيج داخل محطة الفضاء الدولية عالٍ جداً، فقد يقوم "كيروبو" بالرد على تلك الأصوات وليس على صوت الدكتور "واكاتا"
.
11. تحويل الطاقة
يستخدم "كيروبو" وحدة خاصة طورت خصيصاً ليتمكن من تحويل 16 فولت من الجهد الكهربائي التي تزوده به محطة الفضاء الدولية إلى 7,5 فولت قبل استخدامها للتحرك.
12. تجربة التيار الزائد
هدفت هذه التجربة للتحقق من حالة الكابلات وغيرها من الأمور عندما يتم تمرير تيار أكبر من المعتاد. تمت إضافة هذا الخيار لإجراء مزيد من التجارب لصالح وكالة ناسا الفضائية من أجل ضمان عدم وجود كابلات معرضة للاحتراق أو التلف، والتأكد من عدم وجود أي تأثير سيء على البيئة داخل محطة الفضاء الدولية. وقد تم تطبيق هذه التجربة على كابلات تتحمل جهداً قدره 4,2 فولت. وخلال التجربة، ارتفعت درجة الحرارة، لكن الكابلات أثبتت جودتها العالية ضد الاحتراق أو الكسر.
13. الاختبار الأخير
تم إجراء المجموعة الأخيرة من التجارب النهائية في مركز جاكسا في محطة تسوكوبا الفضائية على مدى ثلاثة أيام، وكانت بمثابة مرحلة التحضير النهائية، حيث تم اختبار كل شيء بدقة لأكثر من مرة واحدة قبل إرسال الروبوت إلى الفضاء.