Ayı keşfetmek, kendi başlarına düşünebilen gezicilere ihtiyaç duyacak

NASA, tek bir talimatla Ay’a üç küçük gezici göndermeyi planlıyor: Bir toprak parçasını nasıl keşfedeceğinizi kendi aranızda çalışın.

Kooperatif Otonom Dağıtılmış Robotik Keşif misyonu veya CADRE, NASA’nın 2026 sonlarında yapılması planlanan IM-3 fırlatmasının bir parçası olarak ayın Dünya’ya bakan tarafına inecek. Bu geziciler, kendi kendine rehberli bir ekip olarak araziyi haritalamak için yaklaşık iki hafta harcayacak. Hiçbir joystick onları kontrol edemeyecek ve hiçbir insan her dönüşü onaylamayacaktır.

Gezginler kendi aralarında bir lider seçecek, kendi görevlerini atayacak ve içlerinden birinin şarjı azaldığında grup olarak planlarını yeniden çizecek. Başarılı olursa, CADRE, NASA’nın Dünya ötesinde birden fazla geziciyi tek bir otonom sistem olarak çalıştırdığı ilk sefer olacak.

Bu başarı, bu görevin çok ötesinde önemli olacak çünkü NASA, buz şeklindeki suyun milyarlarca yıldır güneş ışığı görmeyen kraterlerde kilitli kaldığı Ay’ın Güney Kutbu’na gelecekteki misyonları planlıyor. Araştırmacılar bu buzu kimyasal olarak parçalayabilir ve onu itici ve solunabilir havaya dönüştürebilirse, yakıt depoları ve ayda yapılan yaşam desteği etrafında inşa edilen bir ay ekonomisi için hammadde haline gelebilir.

Şu anda buza yönelik tek talep hükümet sözleşmelerinden geliyor. 239.000 mil (384.000 kilometre) uzaktan bebek bakımı yapılması gereken bir operasyon, pazara kolayca ölçeklenmeyecektir. Dolayısıyla, tam gelişmiş bir ay ekonomisi hala çok uzak olsa da CADRE, robotların bir ay operasyonunu aylarca sürdürmeye yetecek kadar uzun süre ve yeterli sayıda denetimsiz çalışıp çalışamayacağını test ediyor.

Havacılık ve uzay mühendisliğinde doktora derecesine sahibim. Uzay aracının yörüngede bakımı ve aktif enkaz kaldırma için rehberlik, navigasyon ve kontrolü araştıran aday. Ben de bu gezicilerin karşılaştığı aynı sorun üzerinde çalışıyorum: Bir makine talimat almak için evi arayamadığında bundan sonra ne yapacağına nasıl karar veriyor.

Dünya neden araba kullanamıyor?

Ay’ın Güney Kutbu’nda arazinin kendisi iletişim kesintilerine neden olabilir. Komutlar geziciye aktarma uyduları aracılığıyla ulaşır ve krater kenarları bu aktarıcıların görüş hattını kapatabilir. Gölgeli bir kratere inmeye cesaret eden bir gezici, tüm yolculuğu boyunca teması kaybedebilir.

Eksik iletişim sadece araba kullanmayı sinir bozucu hale getirmez. Bu, kurtaramadığı gezici gücüne mal olabilir.

Bir kutup gezgini sınırlı bir aydınlatma bütçesiyle çalışır. Güneş panelleri pili yalnızca güneş tepedeyken şarj eder ve ayda gün doğumu günlük bir olay değildir. Gece yaklaşık iki Dünya haftası sürer ve kutuplarda yalnızca birkaç sırt uzun süre boyunca aydınlık kalır. Yani bir gezici, yeni talimatları bekleyerek boşta geçirdiği her dakika boyunca, güneş geri dönene kadar yerine koyamayacağı depolanmış enerjiyi harcıyor.

Kutup neden zor bir durumdur?

Ay kutupları da benzersiz zorluklarla birlikte gelir. Bir gezgin, güneşli bir krater kenarından aşağıdaki gölgeli zemine doğru ilerlerken, güneş ışığı doğrudan parlamadan mutlak gölgeye doğru değişebilir, bu nedenle üstte çalışan bir kamera altta kör olabilir.

Ay’ın Dünya’daki gibi GPS uyduları da yok, dolayısıyla geziciler tam olarak nerede olduklarını bilemiyor. Kameralarının ve sensörlerinin gördüklerinden kendi haritalarını oluşturmaları gerekiyor.

Kalıcı olarak gölgelenen bölgelerdeki sıcaklıklar -274°F’nin (-170°C) altına düşer. Ve ayın tozu göründüğünden daha tehlikelidir. Bir elektrik yükü onu yerden kaldırıyor ve milyarlarca yıl süren minik meteor çarpması, her bir tanesini keskin ve pürüzlü bıraktı.

Bu toz tekerlek yataklarını aşındırır ve contaların ötesine geçer. Bunu gezicinin hareketli parçalarından uzak tutmak hala çözülmemiş bir sorundur. Toz aynı zamanda navigasyonun bağlı olduğu kamera lenslerinin üzerine de yapışarak gezicinin nereye gittiğini görememesine veya güvenli bir şekilde hareket etmesine engel olabilir.

Neden bir gezici yeterli değil

Aydaki bir krateri kontrol etmek için tek bir gezici göndermek riskli bir görevdir. Sıkışırsa kampanya sona erer. Cihazları arızalanırsa ikinci bir makine ölçüm yapamaz. Çoklu robot ekipleri bu riski dağıtır ve işleri böler. Bir gezici sensörleri ve diğeri matkabı taşıyabilirken, güneşli bir tepeye yerleştirilen iniş aracı güç ve iletişim merkezi görevi görüyor.

İletişim kesintisi altında, Dünya’dan komutlarını bekleyen bir gezici ekibi durmak zorunda kalır. Otonom bir ekip, kendi arasında görevleri yeniden atar ve kalan güç miktarıyla ulaşabileceği ve tamamlayabileceği bir sonraki hedefi seçer. Ölü zaman çalışma zamanı haline gelir.

NASA’nın Jet Propulsion Laboratuvarı’ndaki yer testlerinde CADRE gezicileri bu koordinasyonu sağladı. Beklenmedik engellerle karşılaştıklarında yolları grup olarak yeniden planladılar ve bir gezicinin pili azaldığında tüm ekip birlikte devam edebilmek için durakladı.

Belirsiz kalan şey

Ay’ın Güney Kutbu’ndaki bir kampanyanın aylarca sürmesi gerekir ve hiçbir robot ekibi henüz bu kadar sıkı, bu kadar uzun süre, yardımdan bu kadar uzakta çalışmadı. Mühendisler, gezicilerin uydu konumlandırması olmadan gezinmesi ve gemide karar vermesi için yollar geliştiriyor, ancak bu yazılımın hala yüzeyde test edilmesi gerekiyor.

Bu arada, Ağustos 2026 ortası itibarıyla Çin’in Chang’e-7 misyonu, Çin’in Hainan Adası’ndaki fırlatma alanı Wenchang’da bekliyor ve yıl sonuna kadar havalanması bekleniyor. İniş aracı, gezgini ve atlamalı sondası, kalıcı olarak gölgelenen kraterlere sıçrayacak şekilde tasarlanmış olduğundan, kutupta bir ekip olarak çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Eğer ABD bu hıza ayak uydurmak istiyorsa, denetim olmadan koordinasyon sağlayan kendi robotlarına ihtiyacı olacak.

Son olarak, bir şirket tarafından inşa edilen bir gezicinin görevi başka bir şirket tarafından yapılan bir alete devretmesi veya hangisinin krater zemininde ilk önce çalışacağına karar vermesi için üzerinde anlaşmaya varılmış bir yol yoktur. Otonom gezici ekipler geliştikçe, onları oluşturan grupların bu kurallar üzerinde çalışması gerekecek.

CADRE, bilim adamlarına üç küçük gezicinin ayda birlikte akıl yürütüp yürütemeyeceğini söyleyecek. Daha zor olan soru, farklı üreticilere ait bir düzine farklı makinenin aynı şeyi yıllarca güvenilir bir şekilde yapıp yapamayacağıdır.