Enjambres de robots autónomos se desarrollan para extraer recursos lunares

Un equipo de investigadores de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Arizona ha lanzado un nuevo proyecto para avanzar en los métodos de minería espacial con enjambres de drones autónomos. El proyecto recibió $500,000 en financiamiento de la NASA, y la universidad recibió el financiamiento a través de la Iniciativa de Investigación de Tecnología Espacial Artemis del Proyecto de Educación y Investigación de la NASA para Universidades Minoritarias.

Moe Momayez es el jefe interino del Departamento de Minería y Ingeniería Geológica y la cátedra David y Edith Lowell de Minería y Ingeniería Geológica.

“Es realmente emocionante estar a la vanguardia de un nuevo campo”, dijo Momayez. “Recuerdo ver programas de televisión de niño, como ‘Space: 1999’, que es todo sobre bases en la luna. Aquí estamos en 2021, y estamos hablando de colonizar la luna.“

Extracción de metales terrestres preciosos

La Hipótesis del Impacto Gigante establece que la Tierra y la luna provienen de un cuerpo parental común. Debido a esto, los científicos esperan que sus composiciones químicas sean relativamente similares. Los metales terrestres raros se pueden extraer mediante la minería de la superficie lunar, y estos se utilizan en tecnologías como teléfonos inteligentes y equipo médico. Estos metales incluyen titanio, metales preciosos como oro y platino, y helio-3, que es un isótopo de helio estable que es extremadamente raro en la Tierra. El helio-3 podría usarse para alimentar centrales nucleares.

En la Tierra, los mineros deben perforar la roca si desean minar para obtener mineral incrustado en ella. Momayez desarrolló un proceso electroquímico para perforar la roca, y es cinco veces más rápido que cualquier método anterior. Sin embargo, la minería lunar es aún más desafiante.

“Aquí en la Tierra, tenemos una cantidad ilimitada de energía para romper las rocas”, dijo. “En la luna, debemos ser mucho más conservadores. Por ejemplo, para romper las rocas, utilizamos mucha agua, y eso es algo que no tendremos en la luna. Así que necesitamos nuevos procesos, nuevas técnicas. La forma más eficiente de romper las rocas en la Tierra es a través de la voladura, y nadie ha detonado una voladura en la luna.”

Enjambres de robots autónomos

Los enjambres de robots autónomos pueden ayudar a los humanos a encontrar nuevas formas de minar materiales lunares desde un laboratorio en la Tierra.

Jekan Thanga es un profesor asociado de ingeniería aeroespacial y mecánica que está adaptando una técnica de arquitectura de aprendizaje neuromórfico. La técnica, que se desarrolló en su laboratorio, se llama Sistema de Robótica Autónoma Humana y Explicable (HEART).

El sistema HEART entrena a los robots para que trabajen juntos en tareas de minería, excavación y construcción, y mejora las habilidades de colaboración de los robots.

El equipo buscará construir y entrenar a los robots en la Tierra como práctica, y eventualmente quieren un enjambre de robots completamente autónomo que pueda operar sin instrucciones de la Tierra. Estos robots se utilizarían para minar materiales y construir estructuras simples.

“En cierto sentido, somos como granjeros”, dijo Thanga. “Estamos criando talento de estas criaturas, o una familia completa de criaturas, para realizar ciertas tareas”. “Al pasar por este proceso, ayudamos a perfeccionar a estas criaturas artificiales cuyo trabajo es realizar las tareas de minería.”

Según el equipo, los robots podrían liberar tiempo para los astronautas, permitiéndoles enfocar sus esfuerzos en otros aspectos emocionantes de la exploración espacial.

“La idea es que los robots construyan, configuren y hagan todo el trabajo sucio, aburrido y peligroso, para que los astronautas puedan hacer las cosas más interesantes”, dijo Thanga.