الفضاء
تطورات القمر – الروبوتات والذكاء الاصطناعي للاستكشاف المستقل
الروبوتات المدفوعة بالذكاء الاصطناعي للاستكشاف الفضائي المستقل
في يوم من الأيام، قد يستخدم استكشاف الفضاء رواد فضاء يعيشون بشكل دائم في الموقع، كما تصوره مهمات أرتيميس للقمر، أو إيلون ماسك للمريخ. ومع ذلك، حتى مع وجود البشر، سيُنجز الكثير من العمل في الفضاء بواسطة الروبوتات، إذا لم يكن هناك سبب آخر، لأنها أسهل بكثير في الاستبدال من رواد الفضاء البشريين وأقل عرضة للهواء السام أو الفراغ أو الإشعاع أو درجات الحرارة القاسية، إلخ.
من المثالي أن تكون معظم المركبات الروبوتية قادرة على التعامل مع نفسها للمهام البسيطة، مع مشاركة البشر على الأرض أو في الموقع فقط للمساعدة في حل مشكلات محددة أو تحديد مهامهم اليومية.
مع التقدم السريع للذكاء الاصطناعي، بما في ذلك الذكاء الاصطناعي المادي، وهو مفهوم يدعمه الآن رائد الذكاء الاصطناعي NVIDIA، قد يصبح هذا التصور الخيالي العلمي حقيقة بالفعل.
يأخذ العلماء الخطوات الأولى في هذا الاتجاه، سواء في مشاريع بحثية على الأرض أو مع المركبات الجوالة الحالية على المريخ، مع وجود خبرتين مرتبطتين بهذا الموضوع خلال الأيام القليلة الماضية.
الأولى كانت أن ناسا نشرت أن الروبوت Perseverance على المريخ يستخدم مساعدة الذكاء الاصطناعي لتوجيهه.
الثانية هي أن باحثين في جامعة مالاغا (إسبانيا)، ومركز البحوث الألماني للذكاء الاصطناعي (DFKI)، وجامعة سوربون (فرنسا)، بالإضافة إلى الشركات الخاصة GMV Aerospace and Defence S.A، Magellium، وSpace Applications Services يجرون تجارب روبوتات في أنابيب الحمم البركانية على الأرض التي تشبه الهياكل المماثلة على القمر والمريخ1.
الملاحة الذاتية المدعومة بالذكاء الاصطناعي لروفر Perseverance
أول روفر تخطط له ناسا باستخدام الذكاء الاصطناعي على المريخ
حقق روفر مارس Perseverance التابع لناسا إنجازًا علميًا جديدًا عندما أكمل أولى القيادة على عالم آخر تم التخطيط لها بواسطة الذكاء الاصطناعي. تم الإعلان عن ذلك مؤخرًا، وقد جرت العملية في 8 و10 ديسمبر 2025.
استخدم العرض التوضيحي الذكاء الاصطناعي التوليدي لإنشاء نقاط مسار لروفر Perseverance، وهي مهمة اتخاذ قرار معقد عادةً ما يقوم بها مخططو الروفر البشريون يدويًا.
المصدر: NASA
قد يكون هذا بمثابة نقطة تحول في استكشاف المريخ. المسافة الهائلة بين الأرض والمريخ (140 مليون ميل / 225 مليون كيلومتر) تعني أن تأخر الضوء يسبب تأخرًا في الإشارة، مما يعني أن كل أمر يستغرق من 3 إلى 22 دقيقة (حسب مواضع المدارات) للوصول إلى المريخ من الأرض، ثم يستغرق الرد نفس الوقت مرة أخرى.
وبما أن علماء ناسا حذرون جدًا لتجنب أن يعلق المشروع متعدد المليارات من الدولارات في الغبار أو يتضرر من صخرة، فإن أي حركة تصبح زحفًا بطيئًا ومملًا.
“تم تخطيط وتنفيذ مسارات الروفر من قبل سائقين بشريين، الذين يحللون التضاريس وبيانات الحالة لرسم مسار باستخدام نقاط مسار، والتي عادةً ما تكون متباعدة لا تزيد عن 330 قدمًا (100 متر) لتجنب أي مخاطر محتملة.
ثم يرسلون الخطط عبر شبكة الفضاء العميقة التابعة لناسا إلى الروفر، الذي ينفذها.”
بدلاً من ذلك، فعل Perseverance شيئًا جديدًا خلال 1,707 و1,709 يومًا على سطح المريخ، حيث سمح للروفر بتحديد وجهته باستخدام الذكاء الاصطناعي.
كيف عمل ذلك
استخدم الذكاء الاصطناعي التوليدي لتحليل الصور المدارية عالية الدقة من كاميرا HiRISE (تجربة التصوير العلمي عالية الدقة) على مدار المريخ التابع لناسا وبيانات انحدار التضاريس المستخلصة من نماذج الارتفاع الرقمية.
وبالدمج مع بيانات الاستكشافات السابقة، مكن ذلك الذكاء الاصطناعي من التعرف على ميزات التضاريس مثل الصخر الأساسي، والتكوينات الصخرية الظاهرة، ومجالات الصخور الخطرة، وتموجات الرمال، إلخ.
“العناصر الأساسية للذكاء الاصطناعي التوليدي تُظهر وعدًا كبيرًا في تبسيط ركائز الملاحة الذاتية للقيادة خارج الكوكب: الإدراك (رؤية الصخور والتموجات)، وتحديد الموقع (معرفة مكاننا)، والتخطيط والتحكم (تحديد وتنفيذ المسار الأكثر أمانًا).”
فاندي فيرما – عالمة روبوتات فضائية في JPL وعضوة في فريق هندسة Perseverance.
النموذج الذكائي المستخدم كان Claude، المقدم من Anthropic، الذي ظهر مؤخرًا في العناوين بسبب إمكانية اضطراره لتغيير كامل صناعة البرمجيات كخدمة، مما تسبب في انهيار صغير لسوق الأسهم في هذا القطاع.
ساعد هذا السفر الموجه بالذكاء الاصطناعي Perseverance على التقاط صور خلال رحلته الذاتية التي استغرقت ساعتين ونصف على حافة فوهة Jezero.
يمكن للذكاء الاصطناعي أيضًا أن يكون مفيدًا في معالجة البيانات التي تولدها المجسات الفضائية وتقليل عبء عمل مشغلي الروبوت.
لا شك أن هذا سيكون مفيدًا جدًا عندما يكون رواد الفضاء الفعليون قريبين من الروبوت أيضًا، حيث قد يصبح الذكاء الاصطناعي أكثر قدرة بحلول ذلك الوقت.
“نحن نتجه نحو يوم يصبح فيه الذكاء الاصطناعي التوليدي والأدوات الذكية الأخرى تساعد روفرات السطح على تنفيذ رحلات بمقاييس كيلومترية مع تقليل عبء المشغل، وتحديد ميزات سطحية مثيرة للاهتمام لفريق العلوم من خلال فحص كميات هائلة من صور الروفر.”
فاندي فيرما – عالمة روبوتات فضائية في JPL وعضوة في فريق هندسة Perseverance.
بالإضافة إلى ذلك، سيسمح وجود البشر والدعم اللوجستي لمشغلي ناسا بأخذ مخاطر أكبر، حيث يمكن تحرير روبوت عالق في الغبار يدويًا، بدلاً من التسبب في خسارة متعددة المليارات من الدولارات وتجميد سنوات من البحث.
“يوضح هذا العرض إلى أي مدى تقدمت قدراتنا ويوسع طريقة استكشافنا للعوالم الأخرى.
يمكن للتقنيات الذاتية مثل هذه أن تساعد المهمات على العمل بكفاءة أكبر، والاستجابة للتضاريس الصعبة، وزيادة العائد العلمي مع ازدياد المسافة من الأرض.”
جارد إيزاكمان – مدير ناسا
اختبار الذكاء الاصطناعي في أنابيب الحمم البركانية على الأرض
لماذا أنابيب الحمم البركانية
بينما يُعد نشر الذكاء الاصطناعي على المريخ خطوة رائدة، فإن باحثي ناسا يتصرفون بحذر مفهوم في المخاطرة بأصل فريد مثل Perseverance في تجربة ذكاء اصطناعي. على سبيل المثال، مهما كان الذكاء الاصطناعي فعالًا، لن يُجرّب أبدًا إقلاع الروبوت إلى ما لا يمكن لمشغل بشري عن بُعد إصلاحه إذا حدث خلل.
لهذا السبب، فإن تجربة تضاريس مشابهة لتلك الموجودة في الفضاء، ولكن باستخدام موارد الأرض المتاحة قريبًا، أمر مهم أيضًا.
أهم تضاريس محتملة على القمر والمريخ هي أنابيب الحمم البركانية، التي تشكل كهوفًا طبيعية يمكن أن تكون ملاجئ طبيعية لأول رواد الفضاء لحمايتهم من الإشعاع الكوني. وبفضل جاذبية هذه الأجرام السماوية المنخفضة، تكون أنابيب الحمم هناك أكبر مما يمكن أن تكون عليه على الأرض.
يمكن أن تحتوي أنابيب الحمم بطبيعتها على نقاط انهيار، مما يخلق ثقوبًا في الأرض تسمح بالوصول المباشر للاستكشاف.
مع ذلك، لم تُستكشف أي أنابيب حمم بركانية خارج الأرض من قبل، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى أن التحكم المباشر يتعطل بسبب الصخر الذي يحجب أي إشارة راديوية.
اختبار الروبوتات
استخدم الفريق البحثي الأوروبي ثلاثة روبوتات مختلفة تعمل معًا لاستكشاف هذه البيئات الجوفية القاسية بشكل مستقل.
المصدر: ResearchGate
نشروا اختبارهم في كهوف بركانية/أنابيب حمم بركانية في لانزاروت (جزر الكناري).
يعمل النظام في 4 مراحل:
- تقوم الروبوتات بإنشاء خريطة تعاونية للمنطقة حول مدخل نفق الحمم (المرحلة 1).
- ثم تُسقط مكعب الحمولة المجهزة داخل الكهف لجمع قياسات أولية، مما يمنح الروبوتات فكرة عما يمكن توقعه (المرحلة 2).
- بعد ذلك، ينزل روبوت الاستطلاع عبر المدخل للوصول إلى الداخل (المرحلة 3).
- أخيرًا، يستكشف الفريق الروبوتي النفق بعمق وينتج خرائط ثلاثية الأبعاد مفصلة لداخله (المرحلة 4).
من اختبارات الأرض النظيرة إلى مهمات القمر والمريخ
في السنوات الأخيرة، عمل مختبر الروبوتات الفضائية في جامعة أوسكار ماريانا (UMA) عن كثب مع الوكالة الأوروبية للفضاء، مطورًا خوارزميات تساعد مركبات الاستكشاف الكوكبية (الروبوتات) على تخطيط المسارات والعمل بشكل أكثر استقلالية.
بالاشتراك مع تجربة Perseverance لحركة مدفوعة بالذكاء الاصطناعي، قد تشكل هذه التجربة أساسًا لمهمة فضائية جديدة، تهدف إلى استكشاف نفق حمم بركانية لإمكانية تشكيل مساكن مستقبلية لجهود الاستعمار المبكر على القمر والمريخ.
قد يكون لهذا أيضًا تداعيات هامة في البحث عن حياة خارج الأرض.
الاستثمار في الروبوتات الفضائية
Intuitive Machines
إرسال المجسات إلى الأجسام بين النجوم سيتطلب خبرة قوية في بناء مجسات فضائية ضخمة وإيصالها إلى المكان الصحيح سليمًا. حتى الآن، كان هذا المجال في الغالب محصورًا بالمؤسسات العامة مثل ناسا، والوكالة الأوروبية للفضاء، والجامعات المرتبطة.
هذا يتغير مع اقترابنا من النقطة التي يمكن فيها للشركات الخاصة البدء في إرسال مهمات آلية أو مأهولة لتعدين الكويكبات، خاصةً تلك القريبة من الأرض.
من المرجح أن يكون هذا النوع من المشاريع الخطوة التالية أو يتم تنفيذه بالتوازي مع عودة المهمات المأهولة إلى القمر، المخطط لها في السنوات القادمة.
تأسست شركة Intuitive Machines في عام 2013 في هيوستن، تكساس، وهي الآن شركة “مركزة على القمر” كما يشير رمز سهمها LUNR، وقد تم اختيارها لأربع مهمات قمرية تابعة لناسا، وتوظف أكثر من 400 شخص.
المصدر: Intuitive Machines
كانت أول شركة تجارية تهبط بنجاح على القمر وتنقل بيانات علمية منه. كما نفذت أول إطلاق لمحرك LOx/LCH4 (الأكسجين السائل، الميثان السائل) في الفضاء.
تعمل الشركة على العديد من المشاريع التي ستشكل قاعدة للبنية التحتية القمرية للاستكشاف والاستيطان.
الأول هو “خدمة نقل البيانات”، مع التقنية التي تُختبر حاليًا، وتستهدف في النهاية إنشاء كوكبة نقل بيانات قمرية حول مدار القمر.
المصدر: Intuitive Machines
الجزء الثاني هو “البنية التحتية كخدمة”. يجب أن تشمل LTV قادرًا على عمليات ذاتية، وخدمة الاتصالات، وخدمات تحديد الموقع عبر نظام GPS.
المصدر: Intuitive Machines
الجزء الأخير هو توصيل المواد إلى سطح القمر. حتى الآن، قامت الشركة بتوصيل حمولات علمية باستخدام مركبة الهبوط Nova-C، وهي مركبة هبوط بارتفاع 4.3 متر (14 قدم) قادرة على إيصال 130 كغ من الحمولة إلى القمر.
ستكون الخطوة التالية مع مركبة الهبوط Nova-D، القادرة على إيصال 1,500-2,500 كغ من المواد إلى القمر. سيتطلب هذا السعة والحجم لتسليم مركبة التضاريس القمرية (LTV)، وكذلك المفاعل النووي السطحي بقدرة 40 كيلواط لتوفير الطاقة لقاعدة القمر.
المصدر: Intuitive Machines
وقعت الشركة العديد من العقود القيمة مع ناسا، على سبيل المثال عقد شبكة الفضاء القريبة، بقيمة محتملة قصوى تبلغ 4.82 مليار دولار.
من المتوقع أن يُتخذ القرار النهائي بشأن عقد LTV من قبل ناسا بين 3 موردين محتملين بنهاية عام 2025، وقد يصل قيمته إلى 4.6 مليار دولار أيضًا.
إلى جانب ناسا، تسعى الشركة إلى تنويع قاعدة عملائها، حيث تم اختيارها في أبريل 2025 للحصول على منحة تصل إلى 10 ملايين دولار من لجنة الفضاء بولاية تكساس. ستدعم هذه المنحة تطوير مركبة عودة إلى الأرض ومختبر تصنيع مداري صُمم لتمكين التصنيع الحيوي في الجاذبية الصغرى.
ستوفر هذه المركبة العائدة أيضًا خيارًا احتياطيًا وتقلل المخاطر لمهام عودة عينات القمر المستقبلية للشركة.
مشروع آخر هو تطوير أقمار صناعية نووية منخفضة الطاقة للتخفي للجيش الجوي في عقد مختبر أبحاث JETSON.
مع وصول الشركة إلى نقطة تدفق نقدي حر إيجابي في الربع الأول من عام 2025، ومع عقد الاتصالات القمرية، أصبحت الآن أكثر أمانًا للمستثمرين، متحولة من شركة ناشئة تستهلك النقد إلى مزود خدمات راسخ في اقتصاد الفضاء المتنامي.
ويمكن أن تشكل هذه الأساس لبناء مزيد من الاستكشاف العميق للفضاء واستخدام موارد الفضاء، خاصةً مع كونها شريكًا موثوقًا لناسا على قدم المساواة مع SpaceX (قريبًا إلى الاكتتاب العام بعد دمجه مع xAI) أو Rocket Lab (RKLB -6.47%).
(يمكنك قراءة المزيد عن Intuitive Machines في تقرير الاستثمار المخصص للشركة.)
- الروبوتات الفضائية الذاتية تقلل مخاطر المهمة، وتكاليف الكمون، وأعباء المشغل.
- الشركات التي تبني أنظمة الملاحة والاتصالات والبنية التحتية السطحية تحصل على ميزة استراتيجية دائمة.
- شراكات ناسا تفضل بشكل متزايد مزودي البنية التحتية القمرية القابلة للتوسع والخدماتية.
المراجع:
1. Raúl Domínguez et al., Cooperative robotic exploration of a planetary skylight surface and lava cave. Science Robotics (2025). DOI:10.1126/scirobotics.adj9699 في العربية.
