Verið er að þróa vélmennasverma til að ná tunglauðlindum

Hópur vísindamanna við verkfræðiháskóla háskólans í Arizona hefur hleypt af stokkunum a nýtt verkefni til að efla geimnámuvinnsluaðferðir með kvikum af sjálfstýrðum drónum. Verkefnið fékk $500,000 í styrk frá NASA og háskólinn fékk styrkinn í gegnum Minority University Research and Education Project Space Technology Artemis Research Initiative.

Moe Momayez er bráðabirgðadeildarstjóri námu- og jarðfræðideildar og David & Edith Lowell formaður námu- og jarðfræðiverkfræði.

„Það er mjög spennandi að vera í fararbroddi á nýju sviði,“ sagði Momayez. „Ég man eftir að hafa horft á sjónvarpsþætti sem krakki, eins og „Space: 1999“, sem snýst allt um bækistöðvar á tunglinu. Hér erum við árið 2021 og við erum að tala um nýlendu tunglsins."

Að vinna úr dýrmætum jarðmálmum

Giant Impact Hypothesis segir að jörðin og tunglið hafi komið frá sameiginlegum móðurlíkama. Vegna þessa búast vísindamenn við að efnasamsetning þeirra sé tiltölulega svipuð. Hægt er að vinna sjaldgæfa jarðmálma með því að vinna yfirborð tunglsins og þeir eru notaðir í tækni eins og snjallsíma og lækningatæki. Meðal þessara málma eru títan, góðmálmar eins og gull og platínu og helíum-3, sem er stöðug helíumsamsæta sem er afar sjaldgæf á jörðinni. Helium-3 gæti nýst til að eldsneyta kjarnorkuver.

Á jörðinni verða námumenn að bora í gegnum bergið ef þeir vilja vinna að málmgrýti sem er innbyggt í það. Momayez þróaði rafefnafræðilegt ferli til að bora í gegnum berg og það er fimm sinnum hraðar en nokkur fyrri aðferð. Hins vegar er tunglnáma enn meira krefjandi.

„Hér á jörðinni höfum við ótakmarkað magn af orku til að kasta í brotna steina,“ sagði hann. „Á tunglinu þarftu að vera miklu íhaldssamari. Til dæmis, til að brjóta steina, notum við mikið vatn og það er eitthvað sem við munum ekki hafa á tunglinu. Þannig að við þurfum ný ferli, nýja tækni. Skilvirkasta leiðin til að brjóta steina á jörðinni er með því að sprengja og enginn hefur nokkru sinni komið af stað sprengingu á tunglinu.“

Sjálfstæðir vélmennasveimar

Sjálfstæðir vélmennasveimar geta hjálpað mönnum að finna nýjar leiðir til að grafa tunglefni úr rannsóknarstofurými á jörðinni. 

Jekan Thanga er dósent í geimferða- og vélaverkfræði sem er að aðlaga taugamótanámsarkitektúrtækni. Tæknin, sem var þróuð í rannsóknarstofu hans, er kölluð Human and Explainable Autonomous Robotic System (HEART). 

HEART kerfið þjálfar vélmenni til að vinna saman að námuvinnslu, uppgröftum og byggingarverkefnum og það bætir samvinnufærni vélmenna. 

Teymið mun leitast við að smíða og þjálfa vélmenni á jörðinni sem æfingu, og þeir vilja að lokum fullkomlega sjálfstæðan sveim vélmenna sem geta starfað án fyrirmæla frá jörðinni. Þessi vélmenni yrðu notuð til að anna efni og smíða einföld mannvirki. 

„Í vissum skilningi erum við eins og bændur. Við erum að rækta hæfileika úr þessum skepnum, eða heilli fjölskyldu af verum, til að sinna ákveðnum verkefnum,“ sagði Thanga. „Með því að fara í gegnum þetta ferli hjálpum við að fullkomna þessar gerviverur sem hafa það hlutverk að vinna námuverkefnin.

Að sögn teymisins gætu vélmennin losað tíma fyrir geimfara og gert þeim kleift að einbeita sér að öðrum spennandi þáttum geimkönnunar. 

„Hugmyndin er að láta vélmennin smíða, setja hlutina upp og gera allt það óhreina, leiðinlega og hættulega, svo að geimfararnir geti gert það áhugaverðara,“ sagði Thanga.