月資源を採掘するロボット群が開発中

アリゾナ大学工学部の研究者チームは、 自律型ドローンの群れによる宇宙採掘手法を進歩させる新プロジェクト。 このプロジェクトは NASA から 500,000 万ドルの資金提供を受け、大学は NASA のマイノリティ大学研究教育プロジェクト宇宙技術アルテミス研究イニシアティブを通じて資金提供を受けました。

Moe Momayez は、鉱業・地質工学部の暫定部長であり、David & Edith Lowell の鉱業・地質工学部門長です。

「新しい分野の最前線に立つのは本当にエキサイティングです」とモマエス氏は語った。 「子供の頃、月面基地に関する『スペース: 1999』のようなテレビ番組を見ていたのを覚えています。 私たちは 2021 年になり、月への植民地化について話しています。「

貴土類金属の抽出

ジャイアント・インパクト仮説は、地球と月は共通の母天体から来たというものです。 このため、科学者はそれらの化学組成が比較的類似していると予想しています。 レアアース金属は月の表面を採掘することで抽出でき、スマートフォンや医療機器などの技術に利用されています。 これらの金属には、チタン、金やプラチナなどの貴金属、地球上で非常に希少なヘリウム安定同位体であるヘリウム 3 が含まれます。 ヘリウム 3 は原子力発電所の燃料として使用される可能性があります。

地球上で、鉱山労働者は、岩石に埋め込まれた鉱石を採掘したい場合、岩石にドリルで穴を開けなければなりません。 Momayez は、岩石を穿孔するための電気化学プロセスを開発しました。これは、これまでのどの方法よりも XNUMX 倍高速です。 しかし、月の採掘はさらに困難です。

「ここ地球上では、岩を砕くために投入できるエネルギーが無限にあります」と彼は言いました。 「月では、もっと保守的にならなければなりません。 たとえば、岩石を砕くには大量の水を使いますが、月ではそんなことはありません。 したがって、新しいプロセス、新しい技術が必要です。 地球上の岩石を破壊する最も効率的な方法は爆破ですが、これまで月に爆破をした人は誰もいません。」

自律型ロボットの群れ

自律型ロボットの群れは、人間が地球上の実験室スペースから月の物質を採掘する新しい方法を見つけるのに役立ちます。 

Jekan Thanga は航空宇宙および機械工学の准教授であり、ニューロモーフィック学習アーキテクチャ技術を採用しています。 彼の研究室で開発されたこの技術は、Human and Explainable Autonomous Robotic System (HEART) と呼ばれています。 

HEART システムは、採掘、発掘、建設作業で協力して作業できるようにロボットを訓練し、ロボットの共同作業スキルを向上させます。 

チームは、練習として地球上でロボットを構築して訓練することを検討しており、最終的には地球からの指示なしで動作できる完全自律型のロボットの群れを望んでいます。 これらのロボットは、材料を採掘したり、単純な構造物を建設したりするために使用されます。 

「ある意味、私たちは農家のようなものです。 私たちはこれらの生き物、または生き物の家族全体から、特定のタスクを実行できる才能を育てています」とタンガ氏は言いました。 「このプロセスを経ることで、私たちは採掘作業を行う人工生物を完成させるのに役立ちます。」

研究チームによると、ロボットは宇宙飛行士の時間を解放し、宇宙探査の他のエキサイティングな側面に労力を集中できるようにする可能性があるという。 

「そのアイデアは、ロボットに組み立て、セットアップをさせ、汚くて退屈で危険な作業をすべてやらせることで、宇宙飛行士がより興味深い作業を行えるようにすることです」とタンガ氏は語った。