月球资源采矿机器人群体的开发

亚利桑那大学工程学院的一组研究人员启动了一个新的项目，使用自主无人机群来开发空间采矿方法。该项目获得了NASA 50 万美元的资金，大学通过NASA的少数民族大学研究和教育项目空间技术阿尔忒弥斯研究计划获得了资金。莫埃·莫马耶兹是采矿和地质工程系的临时负责人和大卫与埃迪斯·洛厄尔采矿和地质工程椅子。

“这真的很令人兴奋，我们处于一个新领域的前沿，”莫马耶兹说。“我记得小时候看电视节目，比如‘太空：1999’，它讲的是月球上的基地。现在我们在2021年，谈论的是殖民月球。”

提取珍贵的地球金属

巨大撞击假说认为，地球和月球来自一个共同的父体。因此，科学家们预计他们的化学成分将相对相似。稀土金属可以通过采矿月球表面提取，这些金属用于智能手机和医疗设备等技术。这些金属包括钛、贵金属如金和铂，以及氦-3，这是一种在地球上极为罕见的稳定氦同位素。氦-3可以用来为核电站提供燃料。

在地球上，矿工必须钻穿岩石才能提取其中的矿石。莫马耶兹开发了一种电化学过程来钻穿岩石，这种方法比以前的任何方法都快五倍。然而，月球采矿更加具有挑战性。

“在地球上，我们有无限的能量来破坏岩石，”他说。“在月球上，我们必须更加节约。例如，为了破坏岩石，我们使用大量的水，而这在月球上是我们无法获得的。因此，我们需要新的过程、新技术。地球上破坏岩石最有效的方法是通过爆破，然而没有人曾经在月球上引爆过爆炸。”

自主机器人群体

自主机器人群体可以帮助人类在地球上的实验室空间中找到新的方法来提取月球材料。

杰坎·坦加是一位航空航天和机械工程的副教授，他正在适应一种神经形态学习架构技术。这种技术是在他的实验室中开发的，称为人类和可解释的自主机器人系统（HEART）。

HEART系统训练机器人共同完成采矿、挖掘和建筑任务，并提高机器人的协作技能。

该团队将在地球上建立和训练机器人作为练习，最终他们希望拥有一个完全自主的机器人群体，可以在没有地球指令的情况下运行。这些机器人将用于提取材料和构建简单的结构。

“在某种意义上，我们就像农民一样，我们正在培养这些生物或一系列生物来执行某些任务，”坦加说。“通过这个过程，我们帮助完善这些人工生物，它们的任务就是执行采矿任务。”

根据该团队的说法，机器人可以为宇航员腾出时间，让他们能够专注于其他令人兴奋的太空探索方面。

“我们的想法是让机器人来建设、设置和完成所有枯燥、无聊、危险的工作，这样宇航员就可以做更有趣的事情，”坦加说。