Роботические рои разрабатываются для добычи лунных ресурсов

Команда исследователей в Университете Аризоны, Колледже инженерии, запустила новый проект по продвижению методов космической добычи с помощью роев автономных дронов. Проект получил 500 000 долларов финансирования от НАСА, и университет получил финансирование через инициативу НАСА по исследованию космической технологии Артемида.

Мо Момайез является временным главой кафедры горного и геологического дела и занимает должность Дэвида и Эдит Лоуэлл в области горного и геологического дела.

“Это действительно волнительно быть на переднем крае новой области,” сказал Момайез. “Я помню, как смотрел телешоу в детстве, такие как ‘Космос: 1999’, которые все о базах на Луне. Вот мы в 2021 году, и мы говорим о колонизации Луны.“

Извлечение драгоценных металлов Земли

Гипотеза гигантского удара гласит, что Земля и Луна произошли от общего родительского тела. Из-за этого ученые ожидают, что их химический состав будет относительно похож. Редкоземельные металлы можно извлечь путем добычи на поверхности Луны, и они используются в технологиях, таких как смартфоны и медицинское оборудование. Эти металлы включают титан, драгоценные металлы, такие как золото и платина, и гелий-3, который является стабильным изотопом гелия, чрезвычайно редким на Земле. Гелий-3 можно использовать в качестве топлива для атомных электростанций.

На Земле шахтеры должны бурить сквозь горные породы, если они хотят добывать руду, встроенную в них. Момайез разработал электрохимический процесс для бурения сквозь горные породы, и он в пять раз быстрее, чем любой предыдущий метод. Однако лунная добыча еще более сложна.

“Здесь на Земле у нас есть неограниченное количество энергии, чтобы бросить ее на разрушение горных пород,” сказал он. “На Луне вам нужно быть намного более бережливым. Например, чтобы разрушить горные породы, мы используем много воды, и это то, чего у нас не будет на Луне. Итак, нам нужны новые процессы, новые методы. Самый эффективный способ разрушить горные породы на Земле – это взрыв, и никто никогда не взрывал на Луне.”

Автономные роботические рои

Автономные роботические рои могут помочь людям найти новые способы добычи лунных материалов из лабораторного пространства на Земле.

Джекан Танга является доцентом аэрокосмической и механической инженерии, который адаптирует технику нейроморфной обучающей архитектуры. Эта техника, разработанная в его лаборатории, называется Системой человеческого и объяснимого автономного робототехнического системы (HEART).

Система HEART обучает роботов работать вместе над задачами добычи, раскопок и строительства, и она улучшает навыки роботов по сотрудничеству.

Команда будет стремиться построить и обучить роботов на Земле как практику, и они в конечном итоге хотят иметь полностью автономный рой роботов, который может работать без инструкций с Земли. Эти роботы будут использоваться для добычи материалов и строительства простых структур.

“В某ком смысле, мы как фермеры. Мы выращиваем таланты из этих существ, или целой семьи существ, чтобы выполнять определенные задачи,” сказал Танга. “Пройдя через этот процесс, мы помогаем усовершенствовать этих искусственных существ, чья работа заключается в выполнении задач добычи.”

Согласно команде, роботы могли бы освободить время для астронавтов, позволяя им сосредоточиться на других интересных аспектах космической эксплуатации.

“Идея состоит в том, чтобы иметь роботов, которые строят, устанавливают все и выполняют всю грязную, скучную, опасную работу, чтобы астронавты могли заниматься более интересными вещами,” сказал Танга.