Ρίξτε μια ματιά σε οποιοδήποτε κατασκευαστικό έργο ή επιχείρηση επιφανειακής εξόρυξης εδώ στη Γη και πιθανότατα θα υπάρχουν μπουλντόζες, φορτωτές και φορτηγά. όλα απαραίτητα για την ανασκαφή και την κατασκευή δομών. Αλλά καθώς κοιτάζουμε το μέλλον με το όραμα της NASA για την εξερεύνηση του διαστήματος, το οποίο ζητά την επιστροφή στη Σελήνη για την κατασκευή βάσεων και ενδιαιτημάτων, πώς θα επιτευχθούν βαριές κατασκευές και ανασκαφές στην σεληνιακή επιφάνεια;
Η Caterpillar Inc., μια εταιρεία γνωστή για τα μηχανήματα βαρέων γαιών και τον κορυφαίο κατασκευαστή εξοπλισμού κατασκευής και εξόρυξης παγκοσμίως, προσπαθεί να αντιμετωπίσει αυτό το ζήτημα. Συνεργάστηκαν με τη NASA για να δημιουργήσουν μια τεχνολογία που θα μπορούσε να ωφελήσει τους κατασκευαστές και τους εργάτες ορυχείων παντού στο μέλλον, είτε παίρνουν ένα σκληρό καπέλο ή ένα διαστημικό κράνος στο δρόμο τους για εργασία.
Η Caterpillar ήταν μια από τις 38 εταιρείες που απονέμονται κεφάλαια σπόρων στο πλαίσιο του Προγράμματος Καινοτόμων Συνεργασιών (IPP) της NASA Τα έργα επιλέγονται για αυτό το πρόγραμμα λόγω της δυνατότητάς τους να προωθούν βασικές τεχνολογίες που θα βοηθήσουν στην κάλυψη των κρίσιμων αναγκών της NASA για το μέλλον.
Η Caterpillar έχει προτείνει έναν φορτωτή πολλαπλών εκτάσεων για την ανάπτυξη σεληνιακής επιφάνειας. Επί του παρόντος, συνεργάζονται με τη NASA για να αναπτύξουν την τεχνολογία για να αυξήσουν τον υπάρχοντα κινούμενο εξοπλισμό γης με αισθητήρες και ενσωματωμένους επεξεργαστές για να παρέχουν τηλε-λειτουργικό έλεγχο με καθυστέρηση στο χρόνο.
Ο φορτωτής θα είναι σε θέση να αναλάβει κινήσεις regolith όπως βαθμολόγηση, ισοπέδωση, χαρακτική, εξόρυξη λωρίδων, εκσκαφές και κάλυψη ενδιαιτημάτων. Θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή σεληνιακών βάσεων, την ανάπτυξη ή μετεγκατάσταση επιφανειακών περιουσιακών στοιχείων, καθώς και για την κινητικότητα στη Σελήνη.
Γιατί ενδιαφέρεται μια εταιρεία όπως η Caterpillar για τη Σελήνη;
«Με τον τρόπο που το κοιτάξαμε, υπάρχουν τεχνολογίες που απαιτούνται τόσο στη Γη όσο και στο φεγγάρι», δήλωσε ο Michele Blubaugh, Διευθυντής Υπηρεσιών Τεχνολογίας Πληροφοριών στο Caterpillar, στο Space Magazine. «Εξετάσαμε τις αυτόνομες λειτουργίες του εξοπλισμού ως τον ίδιο τύπο τεχνολογίας που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί τόσο στο φεγγάρι όσο και σε μια εφαρμογή εξόρυξης. Έχουμε το ίδιο τελικό αποτέλεσμα με τη NASA. "
Αυτό το τελικό αποτέλεσμα είναι η απομάκρυνση των χειριστών του κατασκευαστικού εξοπλισμού από μια επικίνδυνη κατάσταση, είτε πρόκειται για χειριστή μηχανημάτων σε επικίνδυνο περιβάλλον ορυχείων είτε αν ο χειριστής είναι αστροναύτης στην σεληνιακή επιφάνεια που προσπαθεί να ανασκάψει τοποθεσίες οικοτόπων.
Υπάρχουν δύο τύποι τηλε-λειτουργίας. Το ένα είναι απομακρυσμένη λειτουργία, όπου ο έλεγχος του μηχανήματος γίνεται με ένα απομακρυσμένο λειτουργικό σύστημα. Θα υπήρχε είτε ένα σύστημα όρασης επί του σκάφους ή κάποιος θα μπορούσε πραγματικά να δει το μηχάνημα να λειτουργεί. Η άλλη είναι αυτόνομη λειτουργία, όπου η επιθυμητή εργασία προγραμματίζεται και εκφορτώνεται στο μηχάνημα και στη συνέχεια το μηχάνημα εκτελεί την εργασία χωρίς να υπάρχει επαφή με κανέναν από κανέναν, είτε εξ αποστάσεως είτε άμεσα. Το μηχάνημα θα διάβαζε το πρόγραμμα στον ιστότοπο, θα τοποθετούσε το ίδιο, θα είχε δυνατότητες αποφυγής για την αποφυγή πετρωμάτων ή οποιουδήποτε αντικειμένου που ενδέχεται να παρεμποδίζει, λειτουργώντας από μόνο του για την ολοκλήρωση της συγκεκριμένης αποστολής.
Η Caterpillar εργάζεται και στους δύο τύπους λειτουργίας. «Είναι το ένα βήμα στο επόμενο», είπε ο Μπλάμπλουγκ. «Χρειάζεστε και τις δύο τεχνολογίες που έχουν αναπτυχθεί, με απομακρυσμένες λειτουργίες πρώτα και μετά το απόλυτο είναι αυτόνομες λειτουργίες».
Διερευνούν επίσης την απομακρυσμένη ή αυτόνομη εργασία στη Σελήνη από τη Γη και αντιμετωπίζουν την εξάμηνη καθυστέρηση μεταξύ της γης και της Σελήνης.
Επί του παρόντος, υπάρχουν δύο φορτωτές πολλαπλών εκτάσεων, ο φορτωτής Caterpillar 287 C Skid Steer, εξοπλισμένος με αντίγραφα της απομακρυσμένης τεχνολογίας. Το ένα βρίσκεται στο αποδεικτικό έδαφος του Caterpillar κοντά στα κεντρικά γραφεία του στο Peoria του Ιλινόις και το άλλο βρίσκεται στο βράχο στο Johnson Space Center στο Χιούστον του Τέξας. «Με αυτόν τον τρόπο μπορούμε να το αναπτύξουμε μαζί», είπε ο Blubaugh. «Όταν κάνουμε κάτι, το καθένα έχουμε ένα μηχάνημα, ώστε να ξέρουμε πώς αντιδρά κάτι».
Η τεχνολογία βρίσκεται ακόμη στο στάδιο της ανάπτυξης. «Κάναμε μερικές αρχικές βασικές επιδείξεις όταν παραδώσαμε το μηχάνημα τον Μάιο του 2007 στο JSC», δήλωσε ο Blubaugh. «Μια ομάδα από εμάς κατέβηκε και τα άτομα στο JSC διδάχτηκαν να χρησιμοποιούν το μηχάνημα και ποιες ήταν οι δυνατότητες και συζητήσαμε τις διεπαφές μεταξύ των διαφόρων τύπων τεχνολογίας». Το καλοκαίρι του 2008, η ομάδα από την Caterpillar θα επιστρέψει στην JSC για να κάνει μια ενδιάμεση επίδειξη σε μια έρημο χώρο.
Και τα δύο μηχανήματα έχουν υποβληθεί σε δοκιμές. «Μέσα στο συμβόλαιο, η NASA είναι υπεύθυνη για μέρος της ανάπτυξης και η Caterpillar είναι υπεύθυνη για άλλα τμήματα», δήλωσε ο Blubaugh, «και τότε υπάρχουν πράγματα που κάνουμε από κοινού για να μετακινήσουμε την τεχνολογία πιο γρήγορα, έτσι ώστε όλοι να επωφελούνται. Η JSC λαμβάνει οφέλη από τις εγκαταστάσεις μας και τους μηχανικούς μας που εργάζονται στην τεχνολογία και αντίστροφα, η CAT λαμβάνει οφέλη από τους ανθρώπους που εργάζονται στο JSC και την τεχνολογία που διαθέτουν και τις εγκαταστάσεις τους, οπότε είναι μια αμοιβαία επωφελής σχέση μεταξύ Johnson και CAT. "
Η Caterpillar έχει άλλη μια πρόταση σύμβασης που θα μεταβεί στην JSC σύντομα και θα μεταφέρει το έργο στο επόμενο επίπεδο.
«Θα κοιτάξουμε να κάνουμε βερνίκι, το οποίο χτίζει ένα χωμάτινο πέλμα γύρω από έναν ιστότοπο, ισοπεδώνοντας και ανιχνεύοντας τη θέση της λεπίδας», δήλωσε ο Blubaugh. «Παίρνουμε την τεχνολογία που έχουμε πετύχει σήμερα και την μεταφέρουμε στο επόμενο επίπεδο. Είναι σχεδόν μια ετήσια διαδικασία βήμα προς βήμα στην ανάπτυξη και η ημερομηνία στόχος μας για να έχουμε μια επίδειξη υπογραφής που θα εμφανίζει αυτό το είδος τεχνολογικής αυτονομίας, να μπορεί να φορτώνει ένα πρόγραμμα στο μηχάνημα και να λειτουργεί από μόνη της στοχεύει για το 2012. "
Δεδομένου ότι ο ολισθητήρας 287 C είναι εξαιρετικά βαρύς και λειτουργεί με κινητήρα ντίζελ, δεν θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στο φεγγάρι. Ένα πρωτότυπο ενός οχήματος τύπου σεληνιακού φορτωτή αναπτύσσεται από τη NASA και η Caterpillar βοηθά στην ανάπτυξη της λεπίδας. «Λοιπόν, θα συμμετέχουμε στο έργο καθ 'όλη τη διάρκεια της εξέλιξής του», δήλωσε ο Blubaugh.
Τα μονοετή έργα IPP περιλαμβάνουν συνεργασία μεταξύ της NASA και μιας εταιρείας από τον ιδιωτικό τομέα, τον ακαδημαϊκό χώρο ή άλλο κυβερνητικό εργαστήριο. Όλες οι εταιρείες IPP αντιμετωπίζουν τεχνολογικά εμπόδια με κοινά αναπτυξιακά προγράμματα.
Άλλα παραδείγματα ερευνητικών τομέων IPP της NASA περιλαμβάνουν την επιδίωξη βελτιωμένης απόδοσης κινητήρα και μειωμένων εκπομπών για έρευνα αεροναυτικής. υλικά υψηλής θερμοκρασίας για κινητήρες σεληνιακής προσγείωσης, οπτικά για μείωση των ποσοστών σφάλματος των μελλοντικών διαστημικών τηλεσκοπίων και επίδειξη μόνωσης από γυαλί για κρυογονικές δεξαμενές.
Με συνολικό κόστος του έργου Caterpillar λίγο κάτω από 1.000.000 $, το Caterpillar εκτιμάται ότι θα συνεισφέρει περίπου 45% και NASA 55%. Για ολόκληρο το Καινοτόμο Πρόγραμμα Συνεργασίας της NASA, χρηματοδότηση ύψους 9 εκατομμυρίων δολαρίων προέρχεται από τον προϋπολογισμό Συνεργασίες Μεταφοράς Τεχνολογίας της NASA, 13 εκατομμύρια δολάρια παρέχονται από πηγές της NASA σε προγράμματα, έργα ή κέντρα πεδίου και 12 εκατομμύρια δολάρια από εξωτερικούς συνεργάτες για συνολική συνδυασμένη οικονομική δέσμευση 34 εκατομμυρίων δολαρίων .
«Πολλοί από εμάς στην Caterpillar μεγάλωσαν την εποχή της πρώτης διαστημικής ανάπτυξης», δήλωσε ο Blubaugh, «είναι πολύ συναρπαστικό για εμάς να συμμετέχουμε σε αυτό. Επιπλέον, είναι απλώς μια καλή επένδυση στο μέλλον. "
