Robottiarmeijat kehitetään kuun resurssien kaivamiseen

Arizonan yliopiston insinööritieteellisessä tiedekunnassa tutkijaryhmä on käynnistänyt uuden projektin, jonka tavoitteena on edistää avaruuskaivostoimintaa itseohjautuvien droonien parissa. Projekti on saanut 500 000 dollarin rahoituksen NASAlta, ja yliopisto on saanut rahoituksen NASAn vähemmistöjen korkeakoulujen tutkimus- ja koulutusprojektin kautta.

Moe Momayez on kaivosteollisuuden ja geologian laitoksen vt. johtaja ja David & Edith Lowellin kaivosteollisuuden ja geologian laitoksen johtaja.

“On todella jännittävää olla uuden alan edelläkävijöiden joukossa”, sanoi Momayez. “Muistan, kun katsoin lapsena tv-ohjelmia, kuten ‘Space: 1999’, joka kertoo kuun tukikohdista. Tässä olemme vuonna 2021, ja puhumme kuun siirtokunnista.“

Arvokkaiden maametallien kaivaminen

Jättiläismäisen törmäyksen hypoteesi sanoo, että Maa ja Kuu ovat peräisin samasta vanhemmasta kappaleesta. Tämän vuoksi tiedemiehet odottavat, että niiden kemiallinen koostumus on suhteellisen samanlainen. Harvinaisia maametalleja voidaan kaivaa kuun pinnalta, ja niitä käytetään teknologioissa, kuten älypuhelimissa ja lääkinnällisissä laitteissa. Nämä metallit sisältävät titaania, arvometalleja, kuten kultaa ja platinaa, sekä helium-3:aa, joka on erittäin harvinainen heliumin isotooppi Maassa. Helium-3:aa voidaan käyttää ydinvoimaloiden polttoaineena.

Maassa kaivostyöntekijät joutuvat poraamaan kiveä, jos he haluavat kaivaa malmin, joka on upotettu siihen. Momayez on kehittänyt sähkökemiallisen prosessin kiven poraamiseen, ja se on viisi kertaa nopeampi kuin mikään aikaisempi menetelmä. Kuun kaivostoiminta on kuitenkin haasteellisempaa.

“Täällä Maassa meillä on rajaton määrä energiaa kiviä rikkomiseen”, hän sanoi. “Kuussa on oltava paljon taloudellisempi. Esimerkiksi kiviä rikkomiseen käytetään paljon vettä, ja sitä meillä ei ole Kuussa. Tarvitaan uusia prosesseja, uusia tekniikoita. Tehokkain tapa rikkoa kiviä Maassa on räjäyttäminen, ja kukaan ei ole koskaan räjäyttänyt Kuussa.”

Itseohjautuvat robottiarmeijat

Itseohjautuvat robottiarmeijat voivat auttaa ihmisiä löytämään uusia tapoja kaivaa kuun materiaaleja laboratoriotilasta Maassa.

Jekan Thanga on ilmailu- ja mekaniikan apulaisprofessori, joka sovittaa neuromorfinen oppimisarkkitehtuuri-tekniikkaa. Tekniikka, jota kehitettiin hänen laboratoriossaan, on nimeltään Human and Explainable Autonomous Robotic System (HEART).

HEART-järjestelmä kouluttaa roboteja työskentelemään yhdessä kaivostoiminnan, kaivamisen ja rakentamistehtävien parissa, ja se parantaa robotien yhteistyökykyä.

Tutkijaryhmä aikoo rakentaa ja kouluttaa roboteja Maassa harjoitukseksi, ja lopulta he haluavat täysin itseohjautuvan robottiarmeijan, joka voi toimia ilman Maasta saatavaa ohjausta. Nämä robotit käytettäisiin materiaalien kaivamiseen ja yksinkertaisten rakenteiden rakentamiseen.

“Jossain mielessä olemme kuin maanviljelijät. Me jalostamme kykyjä näistä olentoista, tai koko olentoperheestä, tekemään tiettyjä tehtäviä”, Thanga sanoi. “Käymällä tämän prosessin läpi, me autamme täydentämään näitä keinotekoisia olentoja, joiden tehtävä on tehdä kaivostoimintaa.”

Tutkijaryhmän mukaan robotit voivat vapauttaa aikaa avaruuslentäjille, mahdollistaen heidän keskittymisensä avaruuden tutkimisen muihin mielenkiintoisiin puoliin.

“Idea on, että robotit rakentavat, asettavat asiat ja tekevät kaiken likaisen, tylsän, vaarallisen työn, jotta avaruuslentäjät voivat tehdä mielenkiintoisempaa työtä”, Thanga sanoi.