Dünyadaki herhangi bir inşaat projesine veya yüzey madenciliği operasyonuna bir göz atın ve muhtemelen buldozerler, yükleyiciler ve kamyonlar olacak; kazı ve yapı yapıları için esastır. Ancak NASA’nın üs ve yaşam alanları inşa etmek için Ay'a dönüş çağrısında bulunan Uzay Keşfi Vizyonu ile geleceğe baktığımızda, ay yüzeyinde ağır inşaat ve kazı nasıl gerçekleştirilecek?
Ağır hafriyat makineleri ve dünyanın önde gelen inşaat ve madencilik ekipmanları üreticisi olarak bilinen Caterpillar Inc., bu sorunun üstesinden gelmek istiyor. İşe giderken ister kask ister uzay kaskı olsun, gelecekte inşaat ve maden işçilerine fayda sağlayacak bir teknoloji yaratmak için NASA ile ortaklık yaptılar.
Caterpillar, NASA'nın Yenilikçi Ortaklıklar Programı'nın (IPP) bir parçası olarak tohum fonu kazanan 38 şirketten biriydi. Projeler, NASA'nın gelecekteki kritik ihtiyaçlarını karşılamaya yardımcı olacak kilit teknolojileri geliştirme potansiyeli nedeniyle bu program için seçildi.
Caterpillar, ay yüzeyi gelişimi için çok arazi yükleyici önerdi. Şu anda, zaman gecikmeli tele-operasyonel kontrol sağlamak için mevcut hafriyat ekipmanlarını sensörler ve yerleşik işlemcilerle güçlendirmek için teknolojiyi geliştirmek için NASA ile çalışıyorlar.
Yükleyici, derecelendirme, tesviye, hendek açma, şerit madenciliği, kazı ve habitat örtüsü gibi regolit hareketlerini üstlenebilir. Ay tabanlarının inşası, yüzey varlıklarının konuşlandırılması veya taşınması ve Ay'daki hareketlilik için de kullanılabilir.
Caterpillar gibi dünyaya yayılmış bir şirket neden Ay ile ilgileniyor?
“İstediğimiz gibi, hem Dünya'da hem de ayda ihtiyaç duyulan teknolojiler var,” dedi Caterpillar İstihbarat Teknoloji Hizmetleri Müdürü Michele Blubaugh, Space Magazine'e. “Ekipmanların otonom operasyonlarına, hem madencilik uygulamasında hem de ayda kullanılabilecek aynı teknoloji türü olarak baktık. NASA ile aynı sonuç sonucuna sahibiz. ”
Sonuç, inşaat ekipmanı operatörlerini, ister tehlikeli bir maden ortamında bir makine operatörü olsun, ister operatörün, habitat alanlarını kazmaya çalışan ay yüzeyinde bir astronot olup olmadığı, tehlikeli bir durumdan çıkarmaktır.
İki tür tele operasyon vardır. Birincisi, makinenin kontrolünün bir uzak işletim sistemi ile yapıldığı uzaktan çalışmadır. Gemide bir görüş sistemi olabilir veya birisi gerçekten makinenin çalıştığını görebilir. Diğeri, istenen çalışmanın makineye programlandığı ve boşaltıldığı otonom işlemdir ve daha sonra makine, makineyle uzaktan veya doğrudan herhangi bir arabirim oluşturmadan işi gerçekleştirir. Makine sahadaki programı okuyacak, kendini konumlandıracak, verilen görevi tamamlamak için kendi başına çalışacak kayaları veya herhangi bir nesneyi önlemek için kaçınma yeteneklerine sahip olacaktır.
Caterpillar her iki operasyon türü üzerinde de çalışmaktadır. Blublaugh, “Bu bir sonrakine bir adım” dedi. “Her ikisi de önce uzaktan operasyonlarla geliştirilen bu teknolojilere ihtiyacınız var, sonra da nihai olan özerk operasyonlar.”
Ayrıca Dünya'dan Ay'da uzaktan veya bağımsız olarak çalışmayı ve dünya ile ay arasındaki altı saniyelik gecikmeyi ele alıyorlar.
Şu anda, uzak teknolojinin kopyaları ile donatılmış iki adet çok arazi yükleyici, Caterpillar 287 C Mini Yükleyici bulunmaktadır. Biri Caterpillar’ın kanıtlama alanlarında Peoria, Illinois’deki merkeze yakın, diğeri Houston, Teksas’taki Johnson Uzay Merkezi’ndeki kayalıklarda. “Bu şekilde birlikte geliştirebiliriz,” dedi Blubaugh. “Bir şey yaparken, her birimizin bir makinesi var, böylece bir şeyin nasıl tepki verdiğini biliyoruz.”
Teknoloji hala geliştirme aşamasında. Blubaugh, “Makineyi Mayıs 2007'de JSC'ye teslim ettiğimizde ilk temel gösterileri yaptık” dedi. “Bir grubumuz düştü ve JSC'deki insanlara makineyi ve yeteneklerin neler olduğunu öğrettik ve farklı teknoloji türleri arasındaki arayüzleri tartıştık.” 2008 yazında, Caterpillar grubu çöl sahasında geçici bir gösteri yapmak için JSC'ye geri dönecek.
Her iki makine de testlerden geçiyor. Blubaugh, “Sözleşme kapsamında, NASA bazı geliştirmelerden sorumludur ve Caterpillar diğer bölümlerden de sorumludur,” dedi. “Ve sonra teknolojiyi daha hızlı ilerletmek için ortaklaşa yaptığımız şeyler var, bu yüzden herkes faydalanıyor. JSC, tesislerimizden ve teknoloji üzerinde çalışan mühendislerimizden faydalanıyor ve bunun tersi, CAT, JSC'de çalışan insanlardan ve sahip oldukları teknolojiden ve tesislerinden faydalanıyor, bu nedenle Johnson ve CAT arasında karşılıklı olarak faydalı bir ilişki var. ”
Caterpillar'ın projeyi bir sonraki seviyeye taşıyan kısa bir süre sonra JSC'ye gidecek başka bir sözleşme teklifi daha var.
Blubaugh, “Bir alanın etrafında toprak berm inşa eden, bıçağın konumunu düzleştiren ve algılayan berming yapmaya çalışacağız” dedi. “Bugün başardığımız teknolojiyi alıp bir sonraki seviyeye taşıyoruz. Gelişmede neredeyse adım adım ilerleyen bir süreç ve bu tür teknoloji özerkliğini gösteren bir imza demosuna sahip olmak, bir programı makineye yükleyebilmek ve tek başına çalışmasını sağlamak hedef hedefimiz 2012 için hedefleniyor. ”
287 C mini yükleyici çok ağır olduğundan ve bir dizel motorda çalıştığı için ayda kullanılamaz. Ay yükleyici tipi bir aracın prototipi NASA tarafından geliştiriliyor ve Caterpillar bıçağın geliştirilmesine yardımcı oluyor. Blubaugh, “Yani projeye geliştikçe devam edeceğiz” dedi.
Bir yıllık IPP projeleri, NASA ile özel sektör, akademi veya başka bir devlet laboratuvarından bir şirket arasındaki işbirliğini içerir. Tüm IPP şirketleri, maliyet paylaşımı, ortak geliştirme programları ile teknoloji engellerini ele almaktadır.
NASA IPP araştırma alanlarının diğer örnekleri arasında geliştirilmiş motor performansı ve havacılık araştırmaları için emisyonların azaltılması; ay iniş motorları için yüksek sıcaklık malzemeleri, gelecekteki uzay teleskoplarının hata oranlarını düşürmek için optikler ve kriyojenik tanklar için cam kabarcık yalıtım gösterisi.
Caterpillar projesinin toplam maliyeti 1.000.000 $ 'ın biraz altında olan Caterpillar'ın yaklaşık% 45 ve NASA'nın% 55 katkıda bulunduğu tahmin edilmektedir. NASA'nın Yenilikçi Ortaklık Programı'nın tamamı için NASA'nın Teknoloji Transfer Ortaklıkları bütçesinden 9 milyon dolarlık fon gelir, programlar, projeler veya saha merkezlerindeki NASA kaynakları tarafından 13 milyon dolar ve toplam 34 milyon dolarlık birleşik finansal taahhüt için harici ortaklardan 12 milyon dolar sağlanır .
Blubaugh, “Caterpillar'daki bir çoğumuz ilk uzay gelişimi sırasında büyüdük,” dedi. Artı, bu sadece geleceğe iyi bir yatırım. ”
