Stadać się roje robotów do wydobywania zasobów księżycowych

Zespół badaczy z Wydziału Inżynierii Uniwersytetu Arizony rozpoczął nowy projekt, aby rozwinąć metody górnicze w kosmosie przy użyciu rojów autonomicznych dronów. Projekt otrzymał 500 000 dolarów dofinansowania od NASA, a uniwersytet otrzymał dofinansowanie w ramach inicjatywy NASA Minority University Research and Education Project Space Technology Artemis Research Initiative.

Moe Momayez jest p.o. kierownika Wydziału Górnictwa i Inżynierii Geologicznej oraz przewodniczącym katedry Górnictwa i Inżynierii Geologicznej im. Davida i Edith Lowell.

“To naprawdę ekscytujące być na czele nowej dziedziny”, powiedział Momayez. “Pamiętam, jak jako dziecko oglądałem programy telewizyjne, takie jak ‘Space: 1999’, które są o bazach na księżycu. Oto jesteśmy w 2021 roku, a my mówimy o kolonizacji księżyca.“

Wydobywanie cennych metali ziemskich

Hipoteza olbrzymiego zderzenia mówi, że Ziemia i Księżyc pochodzą z wspólnego ciała macierzystego. Ze względu na to naukowcy oczekują, że ich skład chemiczny będzie stosunkowo podobny. Metale ziemne, takie jak metale rzadkie, mogą być wydobywane przez wydobycie powierzchni Księżyca, a są one wykorzystywane w technologiach takich jak smartfony i sprzęt medyczny. Te metale obejmują tytan, metale szlachetne, takie jak złoto i platyna, oraz hel-3, który jest stabilnym izotopem helu, który jest niezwykle rzadki na Ziemi. Hel-3 mógłby być wykorzystany jako paliwo dla elektrowni jądrowych.

Na Ziemi górnikom trzeba wiercić skałę, jeśli chcą wydobywać rudy osadzone w niej. Momayez opracował proces elektrochemiczny do wiercenia skały, który jest pięć razy szybszy niż jakakolwiek poprzednia metoda. Jednak wydobywanie księżycowe jest jeszcze bardziej wyzwaniem.

“Tutaj na Ziemi mamy nieograniczoną ilość energii, którą możemy wykorzystać do łamania skał”, powiedział. “Na Księżycu trzeba być znacznie bardziej oszczędnym. Na przykład, aby łamać skały, używamy dużej ilości wody, a to jest coś, czego nie będziemy mieli na Księżycu. Więc potrzebujemy nowych procesów, nowych technik. Najbardziej efektywny sposób łamania skał na Ziemi to wybuchy, a nikt nie wywołał wybuchu na Księżycu.”

Autonomiczne roje robotów

Autonomiczne roje robotów mogą pomóc ludziom znaleźć nowe sposoby wydobywania materiałów księżycowych z laboratorium na Ziemi.

Jekan Thanga jest profesorem nadzwyczajnym wydziału lotnictwa i inżynierii mechanicznej, który adaptuje technikę architektury neuromorficznej. Technika ta, opracowana w jego laboratorium, nazywa się Systemem Autonomicznym i Wyjaśnialnym (HEART).

System HEART szkoli roboty do współpracy przy zadaniach wydobywania, wykopywania i budowania, a także poprawia umiejętności współpracy robotów.

Zespół będzie budował i szkolił roboty na Ziemi jako ćwiczenie, a ostatecznie chcą mieć całkowicie autonomiczny rój robotów, który może działać bez instrukcji z Ziemi. Te roboty będą wykorzystywane do wydobywania materiałów i budowania prostych struktur.

“W pewnym sensie jesteśmy jak rolnicy. Hodujemy talenty z tych stworzeń, czy całej rodziny stworzeń, aby wykonywać określone zadania”, powiedział Thanga. “Przechodząc przez ten proces, pomagamy doskonalić te sztuczne stworzenia, których zadaniem jest wykonywanie zadań wydobywczych.”

Zgodnie z zespołem, roboty mogą uwolnić czas dla astronautów, umożliwiając im skupienie się na innych ekscytujących aspektach eksploracji kosmosu.

“Pomysł polega na tym, aby roboty budowały, ustalały i wykonywały wszystkie brudne, nudne i niebezpieczne rzeczy, aby astronauci mogli robić bardziej interesujące rzeczy”, powiedział Thanga.