Enxames de Robôs Autônomos Estão sendo Desenvolvidos para Minar Recursos Lunares

Uma equipe de pesquisadores da Faculdade de Engenharia da Universidade do Arizona lançou um novo projeto para avançar os métodos de mineração espacial com enxames de drones autônomos. O projeto recebeu US$ 500.000 em financiamento da NASA, e a universidade recebeu o financiamento por meio da Iniciativa de Pesquisa Artemis da NASA para Tecnologia Espacial do Projeto de Educação e Pesquisa da Universidade Minoritária.

Moe Momayez é o chefe interino do Departamento de Mineração e Engenharia Geológica e o presidente David & Edith Lowell de Mineração e Engenharia Geológica.

“É realmente emocionante estar à frente de um novo campo”, disse Momayez. “Lembro-me de assistir a programas de TV quando era criança, como ‘Space: 1999’, que é tudo sobre bases na lua. Aqui estamos em 2021, e estamos falando sobre colonizar a lua.“

Extração de Metais Preciosos da Terra

A Hipótese do Impacto Gigante afirma que a Terra e a lua vieram de um corpo parental comum. Devido a isso, os cientistas esperam que suas composições químicas sejam relativamente semelhantes. Metais terras raras podem ser extraídos minerando a superfície da lua, e esses são usados em tecnologias como smartphones e equipamentos médicos. Esses metais incluem titânio, metais preciosos como ouro e platina, e hélio-3, que é um isótopo de hélio estável que é extremamente raro na Terra. O hélio-3 pode ser usado para alimentar usinas de energia nuclear.

Na Terra, os mineiros devem perfurar a rocha se quiserem minerar para obter minério incorporado nela. Momayez desenvolveu um processo eletroquímico para perfurar rochas, e é cinco vezes mais rápido do que qualquer método anterior. No entanto, a mineração lunar é ainda mais desafiadora.

“Aqui na Terra, temos uma quantidade ilimitada de energia para lançar na quebra de rochas”, disse ele. “Na lua, você tem que ser muito mais conservador. Por exemplo, para quebrar rochas, usamos muita água, e isso é algo que não teremos na lua. Então, precisamos de novos processos, novas técnicas. A maneira mais eficiente de quebrar rochas na Terra é através de explosões, e ninguém já detonou uma explosão na lua.”

Enxames de Robôs Autônomos

Enxames de robôs autônomos podem ajudar os humanos a encontrar novas maneiras de minerar materiais lunares a partir de um laboratório espacial na Terra.

Jekan Thanga é um professor associado de engenharia aeroespacial e mecânica que está adaptando uma técnica de arquitetura de aprendizado neuromórfico. A técnica, que foi desenvolvida em seu laboratório, é chamada de Sistema Autônomo Robótico Humano e Explicável (HEART).

O sistema HEART treina robôs para trabalhar juntos em tarefas de mineração, escavação e construção, e melhora as habilidades de colaboração dos robôs.

A equipe pretende construir e treinar os robôs na Terra como prática, e eventualmente quer um enxame de robôs completamente autônomo que possa operar sem instruções da Terra. Esses robôs seriam usados para minerar materiais e construir estruturas simples.

“Em um sentido, somos como fazendeiros. Estamos criando talento a partir dessas criaturas, ou uma família inteira de criaturas, para realizar certas tarefas”, disse Thanga. “Ao passar por esse processo, ajudamos a aperfeiçoar essas criaturas artificiais cujo trabalho é realizar as tarefas de mineração.”

De acordo com a equipe, os robôs poderiam liberar tempo para os astronautas, permitindo que eles se concentrem em outros aspectos emocionais da exploração espacial.

“A ideia é ter os robôs construir, configurar e fazer todas as coisas sujas, chatas e perigosas, para que os astronautas possam fazer as coisas mais interessantes”, disse Thanga.