السرب الروبوتي قيد التطوير لاستخراج الموارد القمرية

أطلق فريق من الباحثين في كلية الهندسة بجامعة أريزونا مشروعًا جديدًا لتعزيز أساليب التعدين الفضائي باستخدام سرب من الطائرات بدون طيار ذاتية الحكم. حصل المشروع على تمويل بقيمة 500000 دولار من ناسا، وحصلت الجامعة على التمويل من خلال مبادرة ناسا لتقنية الفضاء للأبحاث القمرية

موي مومايز هو رئيس قسم هندسة التعدين والجيولوجيا بالإنابة وكذلك رئيس قسم ديفيد وإديث لويل للهندسة التعدينية والجيولوجيا

“من المثير أن يكون في طليعة مجال جديد”، قال مومايز. “أتذكر مشاهدة برامج تلفزيونية عندما كنت طفلاً، مثل ‘الفضاء: 1999’، وهو كل شيء عن القواعد على سطح القمر. ها نحن هنا في عام 2021، ونحن نتحدث عن استعمار القمر.“

استخراج المعادن الأرضية النفيسة

تنص فرضية الاصطدام العملاق على أن الأرض والقمر جاءا من جسم أبوى مشترك. بسبب ذلك، يتوقع العلماء أن تكون تركيباتهم الكيميائية متشابهة إلى حد ما. يمكن استخراج المعادن الأرضية النفيسة عن طريق تعدين سطح القمر، وتستخدم في تكنولوجيا مثل الهواتف الذكية والمعدات الطبية. تشمل هذه المعادن التيتانيوم والمعادن النفيسة مثل الذهب والبلاتين والهليوم-3، وهو نظير هليوم مستقر نادر على الأرض. يمكن استخدام الهليوم-3 كوقود لمحطات الطاقة النووية.

على الأرض، يجب على المناجم حفر الصخور إذا أرادوا تعدين الخام المدمج فيها. طور مومايز عملية كهروكيميائية لحفر الصخور، وهي أسرع بخمس مرات من أي طريقة سابقة. ومع ذلك، فإن التعدين القمري أكثر تحديًا.

“هنا على الأرض، لدينا كمية لا حصر لها من الطاقة لنحطها على كسر الصخور”، قال. “على القمر، عليك أن تكون أكثر تحفظًا. على سبيل المثال، لكسير الصخور، نستخدم الكثير من الماء، وهو شيء لن يكون لدينا على القمر. لذلك، نحن بحاجة إلى عمليات جديدة، تقنيات جديدة. أكثر الطرق كفاءة لكسير الصخور على الأرض هي من خلال الانفجارات، ولم يحدث أحد انفجارًا على القمر من قبل.”

سرب الروبوتات الذاتية الحكم

يمكن لسرب الروبوتات الذاتية الحكم مساعدة البشر في العثور على طرق جديدة لتعدين المواد القمرية من مختبر على الأرض.

جيكان ثانغا هو أستاذ مساعد للهندسة الفضائية والآلية الذي يعدل تقنية بنية التعلم العصبية Neuromorphic. تم تطوير هذه التقنية، التي تسمى نظام الروبوتات الذكية والقابلة للشرح البشري (HEART)، في مختبره.

يتم تدريب نظام HEART الروبوتات على العمل معًا في مهام التعدين والاستخراج والبناء، ويتحسن من مهارات التعاون بين الروبوتات.

سيبحث الفريق عن بناء وتدريب الروبوتات على الأرض كتمارين، ويتمنون في النهاية الحصول على سرب كامل من الروبوتات التي يمكنها العمل بدون إرشادات من الأرض. ستستخدم هذه الروبوتات لتعدين المواد وبناء هياكل بسيطة.

“بمعنى ما، نحن مثل المزارعين. نحن نربي المواهب من هذه المخلوقات، أو عائلة كاملة من المخلوقات، لأداء مهام معينة”، قال ثانغا. “من خلال هذه العملية، نساعد على تحسين هذه المخلوقات الاصطناعية التي مهمتها أداء مهام التعدين.”

وفقًا للفريق، يمكن للروبوتات تحرير الوقت للرواد الفضائيين، مما يسمح لهم بالتركيز على جوانب أخرى مثيرة للاهتمام من استكشاف الفضاء.

“الفكرة هي أن الروبوتات تبني، وتجهز الأشياء، وتفعل كل الأشياء القذرة والمملة والخطيرة، حتى يتمكن الرواد الفضائيون من القيام بأشياء أكثر إثارة”، قال ثانغا.