Использование реголита на Луне или Марсе, особенно для заправки ракетного топлива, чтобы вернуться с поверхности, является общей темой в сообществе исследователей космоса с более инженерным складом ума. Было много технологий проверки концепции, которые могли бы приблизить нас к этой цели. Одной из наиболее поддержанных была усовершенствованная система операций на поверхности Regolith Advanced Surface Systems Operations Robot (RASSOR). Давайте посмотрим, что сделало этот проект уникальным.
Первоначально он был задуман в Swamp Works, версии Skunk Works для NASA, знаменитого исследовательского центра Lockheed Martin, который работал над самолетами-невидимками SR-71 Blackbird и F-117. До сих пор он прошел через две итерации, известные как 1.0 и 2.0, выпущенные в 2013 и 2016 годах соответственно.
RASSOR состоит из шасси, трансмиссии и двух больших многоковшовых экскаваторов. Элементы земляных работ расположены на противоположных сторонах марсохода, что позволяет системе компенсировать любые горизонтальные силы, возникающие в результате земляных работ. На Земле эти горизонтальные силы будут компенсированы физическим весом землеройной техники. Поскольку вес является ценным ресурсом в космических миссиях, эта технология отмены принудительного воздействия, возможно, является самой важной инновацией в системе.
Кредит – YouTube-канал коллекции видео NASA
Прототип RASSOR 2.0 преследовал несколько целей проектирования, но, вероятно, наиболее полезно просмотреть сценарий использования. Согласно образцам почвы, собранным Curiosity и другими марсоходами, около 2% реголита на Марсе представляет собой вода, даже в относительно «засушливых» регионах за пределами полюсов. Сбор этой воды может помочь заправить ракеты и обеспечить поселения питьевой водой, радиационной защитой или водой для сельского хозяйства.
NASA обычно использует структуру миссии, включающую четырех астронавтов в путешествии на Марс. В статье, описывающей версию робота 2.0 еще в 2016 году, авторы, включая Роберта Мюллера, основателя объекта Swamp Works и старейшину исследований ISRU, описывают структуру миссии, в которой RASSOR будет добывать 1 000 000 кг марсианского реголита в год и поставлять 10 000 килограммов кислорода для миссии.
Для этого он будет использовать посадочный модуль с возможностями обработки для отделения полезных частей от мусора и будет совершать переходы от места спуска к месту сбора реголита примерно 35 раз в день. При цикле зарядки, который займет около 8 часов в день, на непрерывную добычу этих ценных материалов на поверхности Марса уйдет более 16 часов.
Далее в документе описывается процесс проектирования различных подсистем RASSOR, включая мощные приводы, составляющие большую часть веса системы. Они также использовали титан, напечатанный на 3D-принтере, для изготовления экскаваторных инструментов ковшового барабана, что потребовало некоторой изобретательной обработки со стороны машинистов Swamp Work.
Но в конце концов они сделали рабочий прототип. Они протестировали его с такими улучшениями, как снижение веса на 50% и автономный режим, в котором используются простые камеры стереовидения. Команда считает, что этот проект готов перейти к следующему этапу, делая шаг ближе к его воплощению в жизнь.
Однако эта статья была опубликована восемь лет назад. Относительно подробный поиск в Интернете не дал никаких результатов по RASSOR 3.0, кроме краткого упоминания в конце статьи 2.0. Так что на данный момент, похоже, проект приостановлен. Однако другой проект НАСА, Lunabotics Challenge, заставляет университетские команды работать над эффективной добычей реголита для нас в системах ISRU. Возможно, одна из этих команд продолжит с того места, на котором остановилась команда RASSOR, или предложит совершенно новый дизайн. Нам придется подождать и посмотреть.
Узнать больше:
Мюллер и др. – Проектирование робота для земляных работ: робот для управления наземными системами Regolith (RASSOR) 2.0
UT – Япония испытывает роботизированное землеройное оборудование на имитированной лунной рабочей площадке
UT – НАСА хочет научиться жить на Луне за счет земли
UT – Что такое ISRU и как это поможет исследованию космоса человеком?
Ведущее изображение:
CAD-модель экскаваторного робота RASSOR 2.0.
Автор – Мюллер и др.
