التطورات القمرية – الروبوتات والذكاء الاصطناعي للاستكشاف الذاتي

الروبوتات المدعومة بالذكاء الاصطناعي لاستكشاف الفضاء بشكل مستقل

قد يستفيد استكشاف الفضاء يوماً ما من رواد فضاء يقيمون بشكل دائم في الموقع، كما هو مُخطط له في مهمات أرتميس للقمر، أو كما تصوره إيلون ماسك للمريخ. مع ذلك، حتى مع وجود البشر، سيُنجز جزء كبير من العمل في الفضاء بواسطة الروبوتات، على الأقل، لأنها أسهل استبدالاً بكثير من رواد الفضاء، وأقل عرضة بكثير للهواء السام أو الفراغ، أو الإشعاع، أو درجات الحرارة القاسية، وما إلى ذلك.

من الناحية المثالية، ينبغي أن تكون معظم المركبات الجوالة والروبوتات قادرة على التعامل مع نفسها في المهام البسيطة، مع تدخل البشر على الأرض أو في الموقع فقط لمساعدتها في حل مشاكل محددة أو تحديد مهامها اليومية.

مع التطور السريع للذكاء الاصطناعي، بما في ذلك الذكاء الاصطناعي المادي، وهو مفهوم تتبناه الآن شركة NVIDIA الرائدة في مجال الذكاء الاصطناعيقد تكون هذه الرؤية الخيالية العلمية واقعاً بالفعل.

يتخذ العلماء الخطوات الأولى في هذا الاتجاه، سواء في مشاريع البحث على الأرض أو باستخدام المركبات الجوالة الموجودة على المريخ، مع وجود خبرين متعلقين بهذا الموضوع في الأيام القليلة الماضية.

كان الأول هو ذلك نشرت وكالة ناسا مساعدات الذكاء الاصطناعي لتوجيه المركبة الجوالة المريخية "برسيفيرانس"..

أما الثاني فهو أن الباحثين في جامعة مالقة (إسبانيا)، والمركز الألماني لأبحاث الذكاء الاصطناعي (DFKI)، وجامعة السوربون (فرنسا)، بالإضافة إلى الشركات الخاصة شركة جي إم في للفضاء والدفاع جنوب أفريقيا, ماجيليومو خدمات تطبيقات الفضاء يتم نشر الروبوتات في أنابيب الحمم البركانية على الأرض والتي تشبه هياكل مماثلة على سطح القمر والمريخ¹.

نظام الملاحة الذاتية المدعوم بالذكاء الاصطناعي في مركبة بيرسيفيرانس روفر

أول مركبة جوالة مخططة بالذكاء الاصطناعي تابعة لناسا تجوب سطح المريخ

حققت مركبة ناسا الجوالة "برسيفيرانس" على سطح المريخ إنجازًا علميًا جديدًا بإتمامها أولى رحلاتها على كوكب آخر، والتي تم التخطيط لها بواسطة الذكاء الاصطناعي. وقد أُعلن عن هذه الخطوة مؤخرًا، وتمت في 8 ديسمبر.^th و 10^th، 2025.

استخدم العرض التوضيحي الذكاء الاصطناعي التوليدي لإنشاء نقاط مسار لمركبة بيرسيفيرانس، وهي مهمة معقدة لاتخاذ القرارات يتم تنفيذها عادة يدويًا بواسطة مخططي المركبات الجوالة البشرية للمهمة.

المصدر وكالة ناسا

قد يُحدث هذا الأمر نقلة نوعية في استكشاف المريخ. فالمسافة الشاسعة بين الأرض والمريخ (225 مليون كيلومتر) تعني أن تأخر الضوء يُسبب تأخراً في الإشارة، ما يعني أن كل أمر يستغرق من 3 إلى 22 دقيقة (بحسب الموقع المداري) للوصول إلى المريخ من الأرض، ثم تستغرق الاستجابة نفس المدة مرة أخرى.

كما هو الحال مع علماء ناسا جدا حرصاً على تجنب تعطل المشروع الذي تبلغ قيمته مليارات الدولارات في الغبار أو تعرضه للتلف بسبب صخرة، فإن هذا يجعل أي حركة زحفاً شاقاً.

بدلاً من ذلك، قامت مركبة "برسيفيرانس" بشيء جديد خلال أيامها الـ 1,707 و 1,709 على سطح المريخ، حيث سمحت للمركبة بتحديد وجهتها باستخدام الذكاء الاصطناعي.

كيف عملت

استخدمت تقنية الذكاء الاصطناعي التوليدي لتحليل الصور المدارية عالية الدقة من كاميرا HiRISE (تجربة التصوير العلمي عالي الدقة) الموجودة على متن مركبة استطلاع المريخ المدارية التابعة لناسا وبيانات انحدار التضاريس من نماذج الارتفاع الرقمية.

بالإضافة إلى البيانات المستقاة من عمليات الاستكشاف السابقة، سمح هذا للذكاء الاصطناعي بتحديد معالم التضاريس مثل الصخور الأساسية، والنتوءات الصخرية، وحقول الصخور الخطرة، وتموجات الرمال، وما إلى ذلك.

كان نموذج الذكاء الاصطناعي المستخدم هو كلود، الذي قدمته شركة أنثروبيك، والذي تصدر عناوين الأخبار مؤخرًا بسبب قد يؤدي ذلك إلى تعطيل صناعة البرمجيات كخدمة (SaaS) بأكملها، مما يتسبب في انهيار مصغر لسوق الأسهم في هذا القطاع..

ساعدت هذه الرحلة الموجهة بالذكاء الاصطناعي مركبة "بيرسيفيرانس" على التقاط الصور خلال رحلتها الذاتية التي استغرقت ساعتين و30 دقيقة على طول حافة فوهة بركان جيزيرو.

يمكن أن يكون الذكاء الاصطناعي مفيدًا أيضًا في معالجة البيانات التي تولدها المجسات الفضائية وتقليل عبء العمل على مشغلي الروبوتات.

لا شك أن هذا سيكون مفيدًا للغاية عندما يكون رواد الفضاء الفعليون بالقرب من الروبوت أيضًا، لأنه بحلول ذلك الوقت، قد يكون الذكاء الاصطناعي أكثر قدرة.

بالإضافة إلى ذلك، فإن وجود البشر والدعم اللوجستي سيمكن مشغلي ناسا من تحمل المزيد من المخاطر، حيث يمكن تحرير الروبوت العالق في الغبار يدويًا، بدلاً من التسبب في خسارة كارثية بمليارات الدولارات وتجميد سنوات من البحث.

اختبار الذكاء الاصطناعي على أنابيب الحمم البركانية على الأرض

لماذا أنابيب الحمم البركانية

رغم أن نشر الذكاء الاصطناعي على سطح المريخ يُعدّ سابقةً رائدة، إلا أن باحثي ناسا يتوخون الحذر، لأسباب مفهومة، في المخاطرة بأصل فريد مثل مركبة "برسيفيرانس" في تجربة للذكاء الاصطناعي. فعلى سبيل المثال، مهما بلغت كفاءة الذكاء الاصطناعي، فلن يُخاطر بنشر الروبوت خارج نطاق ما يمكن إصلاحه عن بُعد بواسطة مُشغّل بشري في حال حدوث أي خلل.

ولهذا السبب فإن تجربة التضاريس المشابهة لما هو موجود في الفضاء، ولكن مع توفر موارد الأرض في مكان قريب، أمر مهم أيضاً.

تُعدّ أنابيب الحمم البركانية أهمّ التضاريس المحتملة على سطح القمر والمريخ، إذ تُشكّل كهوفًا طبيعية يُمكن أن تُوفّر ملاجئ طبيعية لرواد الفضاء الأوائل لحمايتهم من الإشعاع الكوني. وبفضل انخفاض جاذبية هذه الأجرام السماوية، تميل أنابيب الحمم البركانية هناك إلى أن تكون أكبر بكثير مما يُمكن أن تكون عليه على الأرض.

يمكن أن تحتوي أنابيب الحمم البركانية بشكل طبيعي على بقع انهارت، مما أدى إلى ظهور ثقوب في الأرض توفر وصولاً مباشراً للاستكشاف.

ومع ذلك، لم يتم استكشاف أي أنابيب حمم بركانية خارج كوكب الأرض على الإطلاق، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى حقيقة أن التحكم المباشر يتأثر بالصخور التي تحجب أي إشارة راديو.

اختبار الروبوتات

استخدم فريق البحث الأوروبي ثلاثة روبوتات مختلفة تعمل معًا لاستكشاف هذه البيئات الجوفية المتطرفة بشكل مستقل.

المصدر ResearchGate

قاموا بنشر اختبارهم في الكهوف البركانية / أنابيب الحمم البركانية في لانزاروت (جزر الكناري).

يعمل النظام على 4 مراحل:

1. تقوم الروبوتات بشكل تعاوني برسم خريطة للمنطقة المحيطة بمدخل نفق الحمم البركانية (المرحلة 1).
2. ثم يتم إسقاط مكعب الحمولة المزود بأجهزة استشعار في الكهف لجمع القياسات الأولية، مما يعطي الروبوتات فكرة عما يمكن توقعه (المرحلة 2).
3. ثم، تقوم مركبة استطلاع بالهبوط بالحبال عبر المدخل للوصول إلى الداخل (المرحلة 3).
4. وأخيرًا، يقوم الفريق الآلي باستكشاف النفق بعمق وإنتاج خرائط ثلاثية الأبعاد مفصلة لداخله (المرحلة 4).

من اختبارات المحاكاة الأرضية إلى مهمات القمر والمريخ

في السنوات الأخيرة، عمل مختبر الروبوتات الفضائية في جامعة UMA بشكل وثيق مع وكالة الفضاء الأوروبية، حيث قام بتطوير خوارزميات تساعد مركبات استكشاف الكواكب (المركبات الجوالة) على تخطيط المسارات والعمل بشكل أكثر استقلالية.

بالإضافة إلى التجربة التجريبية التي أجرتها مركبة "بيرسيفيرانس" للحركة المدفوعة بالذكاء الاصطناعي، يمكن أن تشكل هذه التجربة أساسًا لمهمة فضائية جديدة، تهدف إلى استكشاف نفق الحمم البركانية لما له من إمكانات لتشكيل موائل مستقبلية لجهود الاستيطان المبكرة على القمر والمريخ.

قد يكون لهذا الأمر آثار مهمة في البحث عن حياة خارج كوكب الأرض.

الاستثمار في الروبوتات الفضائية

آلات بديهية

سيتطلب إرسال المسابر إلى الأجرام السماوية خبرة واسعة في بناء مسابر فضائية كبيرة وإيصالها إلى المكان الصحيح سليمة. في الوقت الحالي، يقتصر هذا على المؤسسات العامة مثل ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية والجامعات المرتبطة بها.

هذا يتغير مع اقترابنا من النقطة التي يمكن للشركات الخاصة أن تبدأ فيها بإرسال مهمات آلية أو مأهولة لاستخراج المعادن من الكويكبات، وخاصة الأجسام القريبة من الأرض.

ومن المرجح أن يكون هذا النوع من المشاريع بمثابة الخطوة التالية أو يتم تنفيذه بالتوازي مع عودة البعثات المأهولة إلى القمر، المخطط لها في السنوات القادمة.

تأسست شركة Intuitive Machines في عام 2013 في هيوستن، تكساس، وهي حاليًا شركة تركز بشكل كبير على القمر، كما يشير رمزها في سوق الأسهم LUNR، وقد حققت بالفعل تم اختياره لأربع بعثات قمرية تابعة لوكالة ناساويعمل بها أكثر من 400 شخص.

المصدر آلات بديهية

كانت أول شركة تجارية تُرسِل بنجاح بيانات علمية من القمر إلى الأرض. كما أجرت أول عملية تشغيل لمحرك LOx/LCH4 (الأكسجين السائل، الميثان السائل) في الفضاء.

وتعمل الشركة على العديد من المشاريع التي ستشكل قاعدة للبنية التحتية القمرية للاستكشاف والاستيطان.

الأول هو "خدمة نقل البيانات"، مع اختبار التكنولوجيا، والتطلع في نهاية المطاف إلى إنشاء كوكبة لنقل البيانات القمرية حول مدار القمر.

المصدر آلات بديهية

الجزء الثاني هو "البنية التحتية كخدمة". يجب أن يشمل هذا الجزء قيمة عمرية قابلة للتشغيل الذاتي، وخدمة الاتصالات، وخدمات تحديد المواقع GPS.

المصدر آلات بديهية

الجزء الأخير هو توصيل المواد إلى سطح القمر. حتى الآن، قامت الشركة بتوصيل حمولات علمية باستخدام مركبة الهبوط نوفا-سي، وهي مركبة هبوط يبلغ ارتفاعها 4.3 متر (14 قدمًا) قادرة على نقل حمولة تبلغ 130 كجم إلى القمر.

تتمثل الخطوة التالية في مركبة الهبوط نوفا-دي، القادرة على إيصال ما بين 1,500 و2,500 كيلوغرام من المواد إلى القمر. ستكون سعة الحمولة وحجمها مناسبين لإيصال مركبة استكشاف التضاريس القمرية (LTV)، بالإضافة إلى مفاعل الطاقة النووية السطحية الانشطارية بقدرة 40 كيلوواط، والمتوقع أن يزود القاعدة القمرية بالطاقة.

المصدر آلات بديهية

حصلت الشركة على العديد من العقود القيمة مع وكالة ناسا، على سبيل المثال، عقد Near Space Network، بقيمة محتملة قصوى تبلغ 4.82 مليار دولار.

ومن المتوقع أن تتخذ وكالة ناسا القرار النهائي بشأن عقد LTV بين الموردين المحتملين الثلاثة في نهاية عام 3، ومن المتوقع أن تصل قيمته إلى 2025 مليار دولار أيضًا.

إلى جانب ناسا، تسعى الشركة إلى تنويع قاعدة عملائها، بعد أن اختارتها لجنة تكساس للفضاء في أبريل 2025 للحصول على منحة تصل إلى 10 ملايين دولار. سيدعم هذا تطوير مركبة لإعادة الدخول إلى الأرض ومختبر تصنيع مداري مصمم لتمكين التصنيع الحيوي في ظل انعدام الجاذبية.

وستوفر مركبة إعادة الدخول هذه أيضًا خيارًا احتياطيًا وتقلل من المخاطر لمهام إعادة العينات القمرية المستقبلية للشركة.

وهناك مشروع آخر يتمثل في تطوير أقمار صناعية نووية خفية منخفضة الطاقة لصالح مختبر أبحاث القوات الجوية JETSON.

ومع وصول الشركة إلى نقطة تدفق نقدي حر إيجابية في الربع الأول من عام 1، ومع عقد الاتصالات القمرية، أصبحت الآن أكثر أمانًا للمستثمرين، حيث انتقلت من شركة ناشئة تحرق النقد إلى مزود خدمات راسخ للاقتصاد الفضائي المتنامي.

ويمكن أن يشكل ذلك حجر الأساس لمزيد من استكشاف الفضاء السحيق واستخدام موارد الفضاء، خاصة مع تحوله إلى شريك موثوق به لوكالة ناسا على قدم المساواة مع شركة سبيس إكس (ستطرح الشركة أسهمها للاكتتاب العام قريباً بعد اندماجها مع شركة xAI) أو صاروخ مختبر (ركلب -6.47٪).

(تستطيع اقرأ المزيد عن شركة Intuitive Machines في تقريرنا الاستثماري المخصص لها..)

المراجع:

¹. راؤول دومينغيز وآخرون، استكشاف روبوتي تعاوني لسطح نافذة كوكبية وكهف حمم بركانية. علم الروبوتات (2025). DOI:10.1126/scirobotics.adj9699