Σμήνη Ρομπότ Αναπτύσσονται για την Εκμετάλλευση Lunar Πόρων

Μια ομάδα ερευνητών στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνας, Τμήμα Μηχανικής, έχει εκκινήσει ένα νέο πρόγραμμα για την προώθηση μεθόδων εξόρυξης διαστήματος με σμήνη αυτόνομων drones. Το πρόγραμμα έλαβε 500.000 δολάρια σε χρηματοδότηση από τη NASA, και το πανεπιστήμιο έλαβε τη χρηματοδότηση μέσω του προγράμματος Minority University Research and Education Project Space Technology Artemis Research Initiative της NASA.

Ο Moe Momayez είναι προσωρινός διευθυντής του Τμήματος Mining και Γεωλογικής Μηχανικής και καθηγητής του David & Edith Lowell στην Mining και Γεωλογική Μηχανική.

“Είναι πραγματικά ενθουσιαστικό να βρίσκεστε στην πρώτη γραμμή ενός νέου πεδίου,” είπε ο Momayez. “Θυμάμαι ότι έβλεπα τηλεοπτικές εκπομπές ως παιδί, όπως το ‘Space: 1999’, το οποίο αφορά βάσεις στη σελήνη. Εδώ βρισκόμαστε το 2021, και μιλάμε για την αποίκηση της σελήνης.“

Εκμετάλλευση Τιμίων Μετάλλων της Γης

Η Υπόθεση του Γίγαντα Επιπτώματος αναφέρει ότι η Γη και η σελήνη προέρχονται από ένα κοινό γονικό σώμα. Λόγω αυτού, οι επιστήμονες περιμένουν ότι οι χημικές τους συνθέσεις θα είναι σχετικά παρόμοιες. Τα σπάνια μέταλλα της γης μπορούν να εξορυχθούν με την εξόρυξη της επιφάνειας της σελήνης, και αυτά χρησιμοποιούνται σε τεχνολογίες όπως τα κινητά τηλέφωνα και τα ιατρικά εξοπλισμό. Αυτά τα μέταλλα περιλαμβάνουν το τίτανο, τα πολύτιμα μέταλλα όπως το χρυσό και το πλατίνα, και το helium-3, το οποίο είναι ένα σταθερό ισότοπο του ηλίου που είναι εξαιρετικά σπάνιο στη Γη. Το helium-3 θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδότηση πυρηνικών σταθμών.

Στη Γη, οι ορυκτές πρέπει να διατρυπήσουν το βράχο εάν θέλουν να εξορύξουν ορυκτά που είναι ενσωματωμένα σε αυτό. Ο Momayez ανέπτυξε μια ηλεκτροχημική διαδικασία για να διατρυπήσει το βράχο, και είναι πέντε φορές ταχύτερη από οποιαδήποτε προηγούμενη μέθοδο. Ωστόσο, η εξόρυξη της σελήνης είναι ακόμη πιο προκλητική.

“Εδώ στη Γη, έχουμε απεριόριστη ποσότητα ενέργειας για να ρίξουμε στους βράχους,” είπε. “Στη σελήνη, πρέπει να είμαστε πολύ πιο συντηρητικοί. Για παράδειγμα, για να σπάσουμε τους βράχους, χρησιμοποιούμε πολλά νερό, και αυτό είναι κάτι που δεν θα έχουμε στη σελήνη. Έτσι, χρειαζόμαστε νέες διαδικασίες, νέες τεχνικές. Ο πιο αποτελεσματικός τρόπος για να σπάσουμε τους βράχους στη Γη είναι μέσω της εκρήξεως, και κανείς δεν έχει कभποτε εκρήξει μια εκρήξη στη σελήνη.”

Αυτόνομα Σμήνη Ρομπότ

Αυτόνομα σμήνη ρομπότ μπορούν να βοηθήσουν τους ανθρώπους να βρουν νέους τρόπους για την εξόρυξη υλικών της σελήνης από ένα εργαστήριο στη Γη.

Ο Jekan Thanga είναι αναπληρωτής καθηγητής αεροδιαστημικής και μηχανικής που προσαρμόζει μια τεχνική αρχιτεκτονικής μάθησης neuromorphic. Η τεχνική, η οποία αναπτύχθηκε στο εργαστήριό του, ονομάζεται Human and Explainable Autonomous Robotic System (HEART).

Το σύστημα HEART εκπαιδεύει τα ρομπότ να εργάζονται μαζί σε εργασίες εξόρυξης, εκσκαφής και κατασκευής, και βελτιώνει τις ικανότητες συνεργασίας των ρομπότ.

Η ομάδα θα προσπαθήσει να κατασκευάσει και να εκπαιδεύσει τα ρομπότ στη Γη ως άσκηση, και τελικά θέλουν ένα πλήρως αυτόνομο σμήνος ρομπότ που μπορεί να λειτουργήσει χωρίς οδηγίες από τη Γη. Αυτά τα ρομπότ θα χρησιμοποιηθούν για την εξόρυξη υλικών και την κατασκευή απλών δομών.

“Σε μια έννοια, είμαστε σαν αγρότες. Είμαστε αναπτύσσοντας ταλέντο από αυτά τα πλάσματα, ή μια ολόκληρη οικογένεια πλασμάτων, για να κάνουν bestimmtes εργασίες,” είπε ο Thanga. ” Passing από αυτή τη διαδικασία, βοηθάμε να τελειοποιήσουμε αυτά τα τεχνητά πλάσματα των οποίων η δουλειά είναι να κάνουν τις εργασίες εξόρυξης.”

Σύμφωνα με την ομάδα, τα ρομπότ θα μπορούσαν να απελευθερώσουν χρόνο για τους αστροναύτες, επιτρέποντάς τους να εστιάσουν τις προσπάθειές τους σε άλλους ενθουσιαστικούς τομείς της εξερεύνησης του διαστήματος.

“Η ιδέα είναι να έχουμε τα ρομπότ να κατασκευάσουν, να ρυθμίσουν τα πράγματα και να κάνουν όλα τα βρώμικα, ανιαρά, επικίνδυνα πράγματα, ώστε οι αστροναύτες να μπορούν να κάνουν τα πιο ενδιαφέροντα πράγματα,” είπε ο Thanga.