Prezrite si všetky stavebné projekty alebo operácie povrchovej ťažby tu na Zemi a pravdepodobne tam budú buldozéry, nakladače a nákladné autá; všetky dôležité pri výkopových a stavebných konštrukciách. Ale keď sa pozrieme do budúcnosti pomocou vízie pre vesmírny prieskum NASA, ktorá si vyžaduje návrat na Mesiac s cieľom vybudovať základne a biotopy, ako sa dosiahne ťažká výstavba a hĺbenie na lunárnom povrchu?
Spoločnosť Caterpillar Inc., spoločnosť známa svojimi ťažkými zemnými strojmi a popredný svetový výrobca stavebných a banských zariadení, sa snaží tento problém vyriešiť. Spolupracovali s NASA s cieľom vytvoriť technológiu, ktorá by mohla prospieť stavebným a banským pracovníkom všade v budúcnosti, či už si pri práci vyberú prilbu alebo vesmírnu prilbu.
Caterpillar bola jednou z 38 spoločností, ktoré získali počiatočné finančné prostriedky v rámci programu inovačných partnerstiev (IPP) agentúry NASA. Projekty sa vyberajú pre tento program z dôvodu ich potenciálu napredovať v kľúčových technológiách, ktoré pomôžu uspokojiť kritické potreby NASA do budúcnosti.
Spoločnosť Caterpillar navrhla pre vývoj lunárneho povrchu viac terénny nakladač. V súčasnosti spolupracujú s NASA na vývoji technológie na rozšírení existujúcich pozemných zariadení o senzory a palubné procesory, aby poskytovali časovo oneskorené telekomunikačné riadenie.
Nakladač by bol schopný vykonávať pohyby regolitov, ako napríklad triedenie, vyrovnávanie, ryhovanie, ťažba pásov, hĺbenie a pokrývanie biotopov. Môže sa tiež použiť na výstavbu lunárnych základní, rozmiestnenie alebo premiestnenie povrchových aktív, ako aj na mobilitu na Mesiaci.
Prečo sa spoločnosť Moon, ako je spoločnosť Caterpillar, zaujíma o Mesiac?
"Spôsob, akým sme sa na to pozerali, existujú technológie, ktoré sú potrebné na Zemi aj na mesiaci," uviedla Space Magazine Michele Blubaugh, manažérka spravodajských služieb v spoločnosti Caterpillar. „Samostatnú prevádzku zariadení sme považovali za rovnaký typ technológie, ktorú je možné použiť na Mesiaci aj pri ťažbe. Máme rovnaký konečný výsledok ako NASA. “
Konečným výsledkom je vylúčenie prevádzkovateľov stavebných zariadení z nebezpečnej situácie, či už ide o strojníka v nebezpečnom banskom prostredí, alebo o to, či ide o astronauta na lunárnom povrchu, ktorý sa snaží vykopať miesta s biotopmi.
Existujú dva typy tele-prevádzky. Jednou je diaľková prevádzka, kde sa ovládanie stroja vykonáva pomocou vzdialeného operačného systému. Na palube by bol buď systém videnia, alebo by niekto mohol stroj skutočne vidieť ako jeho prevádzku. Druhou je autonómna prevádzka, pri ktorej je požadovaná práca naprogramovaná a vyložená na stroji a potom stroj vykonáva prácu bez toho, aby ktokoľvek spolupracoval so strojom, či už vzdialene alebo priamo. Stroj by prečítal program na mieste, samotných pozíciách, mal možnosti vyhýbania sa, aby sa zabránilo kameňom alebo akémukoľvek objektu, ktorý by mohol byť v ceste, pričom by sám pracoval na dokončení danej misie.
Caterpillar pracuje na oboch typoch operácií. "Je to jeden krok k ďalšiemu," povedal Blublaugh. "Potrebujete obe tieto technológie vyvinuté, najskôr so vzdialenými operáciami, a potom konečný je samostatný postup."
Skúmajú tiež prácu na diaľku alebo autonómne na Mesiaci zo Zeme a zaoberajú sa šesťsekundovým oneskorením medzi Zemou a Mesiacom.
V súčasnosti existujú dva viac terénne nakladače, nakladač Caterpillar 287 C šmykom riadené nakladače, vybavené duplikátmi vzdialenej technológie. Jeden sa nachádza v skúšobnom areáli spoločnosti Caterpillar v blízkosti ich ústredia v Peorii v štáte Illinois a druhý sa nachádza na skalnom dvore v Johnson Space Center v Houstone v Texase. "Týmto spôsobom ju môžeme spoločne rozvíjať," povedal Blubaugh. "Keď niečo robíme, každý máme stroj, takže vieme, ako niečo reaguje."
Táto technológia je stále vo fáze vývoja. "Uskutočnili sme niekoľko úvodných ukážok, keď sme stroj dodali v máji 2007 v JSC," uviedol Blubaugh. "Skupina z nás šla dole a ľudia v JSC sa učili používať stroj a aké boli možnosti, a diskutovali sme o rozhraniach medzi rôznymi typmi technológií." V lete 2008 sa skupina od spoločnosti Caterpillar vráti do spoločnosti JSC, aby vykonala predbežnú demonštráciu na púštnom mieste.
Obidva stroje prešli testami. „V rámci zmluvy je NASA zodpovedná za určitý vývoj a spoločnosť Caterpillar je zodpovedná za ďalšie časti,“ povedal Blubaugh, „a potom sú veci, ktoré robíme spoločne, aby sme technológiu posunuli rýchlejšie, aby z toho mali úžitok všetci. Spoločnosť JSC získava výhody z našich zariadení a našich technikov pracujúcich na technológii a naopak, CAT získava výhody od ľudí pracujúcich v spoločnosti JSC a technológie, ktorú používajú a ich zariadení, takže je to vzájomne výhodný vzťah medzi spoločnosťou Johnson a CAT. “
Spoločnosť Caterpillar má v krátkom čase na JSC ďalší návrh zmluvy, ktorý projekt posunie na ďalšiu úroveň.
"Budeme sa snažiť urobiť berming, ktorý stavia hlinené berm okolo okolo miesta, vyrovnanie a snímanie polohy čepele," povedal Blubaugh. „Berieme technológiu, ktorú sme dnes dosiahli, a posunieme ju na ďalšiu úroveň. Je to takmer ročný postupný postup vo vývoji a náš cieľový dátum, kedy bude demonštrácia podpisu predstaviť tento typ technologickej autonómie, je možné načítať program do zariadenia a nechať ho fungovať samo o sebe, je zameraný na rok 2012. “
Pretože šmykový nakladač s teplotou 287 C je mimoriadne ťažký a beží na dieselovom motore, nemohol sa používať na Mesiaci. NASA vyvíja prototyp vozidla s lunárnym nakladačom a spoločnosť Caterpillar pomáha s vývojom čepele. "Takže sa budeme podieľať na projekte po celú dobu jeho vývoja," povedal Blubaugh.
Jednoročné projekty IPP zahŕňajú spoluprácu medzi NASA a spoločnosťou zo súkromného sektora, akademickej obce alebo iného vládneho laboratória. Všetky spoločnosti IPP riešia technologické prekážky pomocou programov spoločného rozvoja nákladov.
Medzi ďalšie príklady výskumných oblastí IPA NASA patrí snaha o zlepšenie výkonu motora a zníženie emisií pre letecký výskum; vysokoteplotné materiály pre lunárne pristávacie motory, optika na zníženie chybovosti budúcich vesmírnych teleskopov a demonštrácia izolácie sklenených bublín pre kryogénne nádrže.
Odhaduje sa, že s celkovými nákladmi na projekt Caterpillar takmer 1 000 000 dolárov prispieva približne 45% a NASA 55%. Na celý program inovačného partnerstva NASA je 9 miliónov dolárov vo financovaní z rozpočtu partnerských technologických transferov NASA, 13 miliónov dolárov je poskytnutých zdrojmi NASA v programoch, projektoch alebo terénnych strediskách a 12 miliónov dolárov od externých partnerov za celkový kombinovaný finančný záväzok vo výške 34 miliónov dolárov. ,
„Mnohí z nás v spoločnosti Caterpillar vyrastali v čase prvého vesmírneho vývoja,“ povedal Blubaugh, „je pre nás celkom vzrušujúce, aby sme boli súčasťou tohto projektu. Navyše je to v budúcnosti len dobrá investícia. “
