ロボットスウォームを使用した月の資源の採掘の開発

アリゾナ大学工学部の研究チームは、自律型ドローンのスウォームを使用した宇宙採掘方法の開発プロジェクトを立ち上げました。このプロジェクトは、NASAから50万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スペーステクノロジーアルテミス研究イニシアチブを通じて資金を獲得しました。

モエ・モマイェズは、鉱山・地質学部の臨時部長であり、デイビッド・エディス・ローウェル鉱山・地質学部の議長です。

「新しい分野の最前線に立っていることは本当に楽しいです」とモマイェズは述べました。「子供の頃、テレビ番組『スペース：1999』を見て、月に基地を作るという話を聞きました。2021年現在、月の植民地化について話し合っています。」

貴重な地球金属の抽出

巨大衝突仮説によると、地球と月は共通の親体から生まれたため、化学組成は比較的似ていると考えられます。月の表面から希土類金属を抽出することができ、これらの金属はスマートフォンや医療機器などの技術に使用されています。これらの金属には、チタン、金や白金などの貴重金属、そして地球上で非常に希少なヘリウム-3という安定したヘリウム同位体が含まれます。ヘリウム-3は核発電所の燃料として使用できます。

地球上では、鉱山では、埋め込まれた鉱石を採掘するために、岩石を穿孔する必要があります。モマイェズは、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、以前の方法よりも5倍速いですが、月の採掘はさらに課題が多いです。

「地球上では、岩石を破壊するために無限のエネルギーを投入できますが、月では非常に節約する必要があります。例えば、岩石を破壊するために大量の水を使用しますが、月ではそれを持っていません。したがって、新しいプロセス、新しい技術が必要です。岩石を破壊する最も効率的な方法は爆破ですが、月では誰も爆破を行ったことがありません。」

自律型ロボットスウォーム

自律型ロボットスウォームは、地球上の研究室から月の材料を採掘する新しい方法を見つけるのを助けることができます。

ジェカン・タンガは、航空宇宙・機械工学の准教授であり、神経形学的学習アーキテクチャ技術を適用しています。この技術は、彼の研究所で開発された人間と説明可能な自律ロボットシステム（HEART）と呼ばれています。

HEARTシステムは、ロボットが採掘、掘削、建設タスクを共同で行うことを訓練し、ロボットの共同作業スキルを向上させます。

チームは、地球上でロボットを構築して訓練し、最終的には地球からの指令なしで動作する完全自律のロボットスウォームを目指しています。これらのロボットは、材料を採掘し、シンプルな構造を建設するために使用されます。

「ある意味では、私たちは農家のようなものです。私たちは、これらの生物、または生物の一族から特定のタスクを行う才能を育てています。 このプロセスを通じて、私たちは採掘タスクを行う人工的な生物を完璧にします。」タンガは述べました。

チームによると、ロボットは、宇宙探索の他の面に集中できるように、宇宙飛行士の時間を解放することができます。

「ロボットが物を作り、セットアップし、汚い、退屈で、危険なことを行うというアイデアです。宇宙飛行士は、もっと面白いことを行うことができます」とタンガは述べました。