Pointage de crédit : Anna Nesterova
Les ingénieurs en aérospatiale et en exploration de l’Université d’Az ont élaboré un plan concernant la récolte des ressources de la lune à l’aide d’essaims de robots autonomes et de nouvelles méthodes d’excavation.
Alors que les scientifiques commencent à envisager plus sérieusement de construire des facettes sur des corps célestes tels que la lune, l’idée de l’exploitation minière spatiale ne cesse de gagner en popularité.
Après tout, si quelqu’un de Los Angeles avait déménagé à New York pour construire une maison, il serait peut-être beaucoup plus facile d’acheter des matériaux de construction à New York plutôt que de les acheter à Los Angeles et de les transporter sur 2 800 milles. Étant donné que la distance entre la Terre et la Lune est environ quatre-vingt-cinq fois plus grande, ce qui nécessite de défier la gravité, l’utilisation des ressources existantes de la Lune est un concept attrayant.
Un groupe du Collège de l’Arizona, dirigé par des scientifiques du Collège associé à l’ingénierie, a obtenu 500 000 $ dans Nasa financement d’une nouvelle tâche visant à faire progresser les stratégies d’exploration spatiale utilisant des essaims associés à des robots autonomes. À l’instar d’une institution au service des hispaniques, l’université a été autorisée à recevoir un financement par le biais du projet de recherche et d’éducation du Minority College de la NASA sur les technologies spatiales Artemis Research Effort.
Les utilisateurs de la faculté d’ingénierie de l’Université d’Az, Jekan Thanga (à droite) et Moe Momayez, ont reçu un financement de 500 500 $ de la NASA pour une nouvelle tâche visant à faire progresser les méthodes d’exploration spatiale qui utilisent des essaims de programmes automatisés autonomes. Ils sont illustrés à l’aide d’un modèle de rover imprimé en 3D, peu coûteux et rapidement développé, utilisé pour tester une toute nouvelle génération de petits capteurs pour les programmes d’exploration lunaire. Crédit : Chris Richards / Université associée à l’Arizona
« C’est vraiment intéressant d’être à l’avant-garde d’une nouvelle industrie », a déclaré Moe Momayez, responsable par intérim du département associé au génie minier et géologique et titulaire de la chaire Brian & Edith Lowell en exploration et anatomiste géologique. «Je me souviens avoir regardé des émissions de télévision quand j’étais enfant, comme ‘Space: 99’, qui parle de bases sur le satellite céleste. Nous voici en 2021, et nous parlons de coloniser la lune en particulier. ”
Être mis à feu!
Selon l’hypothèse de l’influence des géants, la Terre ainsi que la lune provenaient d’un corps parent typique, les scientifiques s’attendent donc à ce que leurs compositions chimiques particulières deviennent relativement similaires. L’exploration de la surface de la lune pourrait révéler des métaux terrestres rares requis pour des technologies telles que les téléphones portables et les appareils médicaux, du titane pour une utilisation dans des alliages de titane, des métaux précieux comme l’or et le platine, et de l’hélium-3 – un isotope stable de l’hélium qui pourrait alimenter centrales nucléaires est pourtant extrêmement rare sur la planète.
Pour le mien pour le minerai incrusté dans la roche de la planète, les mineurs doivent forer à travers la roche, c’est l’une des expertises de Momayez. Il a développé un bon procédé électrochimique afin de percer le rock and roll cinq fois plus vite que toute autre technique. Mais l’exploration lunaire pose un nouveau problème.
“Ici dans le monde, nous avons une quantité illimitée d’énergie à lancer pour casser des pierres”, a-t-il déclaré. « Sur le satellite céleste, il faut être beaucoup plus conventionnel. Par exemple, pour casser des pierres, nous utilisons beaucoup d’eau, et c’est quelque chose que nous n’aurons pas sur le satellite céleste. Nous avons donc besoin de nouveaux processus, de nouvelles stratégies. La méthode la plus efficace pour briser les roches de la planète est le dynamitage, et personne n’a jamais donné un bon moment sur la lune. ”
Essaims de robots, alimentés par CORONARY HEART
Trouver le moyen le plus simple d’extraire des matériaux lunaires à partir d’un espace de laboratoire sur Terre est vraiment un défi de taille pour les humains. C’est exactement là qu’interviennent les essaims de robots autonomes.
Jekan Thanga, professeur agrégé d’aérospatiale et de génie mécanique, adapte définitivement une méthode d’architecture d’apprentissage neuromorphique, qu’il a créée dans son laboratoire, le programme robotique autonome humain et explicable, ou HEART. La machine apprendra non seulement aux robots à travailler ensemble dans l’exploitation minière, l’excavation et même la construction, mais elle permettra également aux robots d’améliorer leurs compétences de collaboration particulières au fil du temps.
Le groupe prévoit de construire et de former les programmes automatisés ici sur Terre, pour leur permettre de s’exercer. En fin de compte, les chercheurs envisagent un essaim complètement autonome associé à des robots qui n’ont pas besoin de recevoir des instructions de la Terre pour extraire des matériaux et construire des constructions simples.
« En un sens, nous sommes comme des producteurs de baies maqui. Nous élevons des compétences à partir de ces animaux, ou de tout un groupe de créatures, pour effectuer des tâches particulières », a déclaré Thanga. « En traitant ce processus, nous aidons à perfectionner ces créatures synthétiques dont le travail consiste à effectuer les tâches d’exploration. ”
L’équipe considère néanmoins les humains comme un élément essentiel de la poursuite spatiale, mais ces essaims de robots pourraient permettre aux astronautes de se concentrer sur d’autres éléments cruciaux de la mission.
“L’idée serait de faire construire les robots, de mettre les choses en place, c’est de faire toutes les choses sales, inintéressantes et dangereuses, donc les astronautes peuvent faire les choses les plus intéressantes”, a déclaré Thanga.
Les étudiants jouent un rôle vital
Momayez et Thanga ne sont pas seuls dans leur passion. L’une des raisons pour lesquelles ils ont choisi de saisir cette opportunité est que les apprenants de premier cycle s’y intéressent tellement.
“Chaque fois que je suis sorti et que j’ai parlé de recherche spatiale, il y a vraiment une surprise d’étudiants enthousiastes à l’égard de l’exploitation minière”, a déclaré Thanga. « Voir tous ces étudiants motivés à s’impliquer est devenu une grande motivation. ”
Le laboratoire ASTEROIDS de Thanga gère le plan d’études et d’éducation de premier cycle financé par la NASA, dans lequel les étudiants investissent un an à diriger leurs propres projets de recherche. Dans le passé, les étudiants du programme ont présenté leur travail à des conférences et travaillé sur des articles de revues. Avec tous les nouveaux financements de la NASA, Momayez et Thanga ont l’intention d’ajouter un volet au programme centré sur l’exploitation minière spatiale. Les étudiants du Collège découvriront chaque essaim de robots autonomes et les méthodes d’excavation – dans la salle de classe, en laboratoire ainsi que sur le San Xavier My Own, géré par les étudiants de l’université.
“Ils peuvent tester leurs programmes à la mine, ils peuvent creuser, ils peuvent forer, ils peuvent faire sauter”, a déclaré Momayez. «Et avec la création de la nouvelle école associée aux ressources minières et nutritives, nous espérons attirer plus d’étudiants du monde entier impliqués dans l’exploitation minière. ”
