Vessen egy pillantást az építési projektekre vagy a felszíni bányászati tevékenységekre a Földön, és valószínűleg ott lesznek buldózerek, rakodók és teherautók; minden nélkülözhetetlen az ásatásban és az építkezésben. De amikor a NASA Űrkutatási Vision-jával nézünk a jövőre, amely alapok és élőhelyek megteremtésére szólít fel a Holdra való visszatérés érdekében, hogyan fogják végrehajtani a nehéz felépítést és az ásatást a holdfelszínen?
A Caterpillar Inc., a nehéz földmunkagépekről és a világ vezető építőipari és bányászati berendezések gyártója, foglalkozik ezzel a kérdéssel. Együttműködnek a NASA-val, hogy olyan technológiát hozzanak létre, amely a jövőben mindenütt hasznot húzhat az építőiparban és az aknákban dolgozók számára, függetlenül attól, hogy megragadnak egy kemény kalapot vagy egy űrsisakot a munka útján.
A Caterpillar a 38 NAS Innovatív Partnerségi Programjának (IPP) keretében elnyert alapvető pénzeszközök egyike volt. A projektek a program kiválasztására kerültek, mivel képesek olyan kulcsfontosságú technológiák előmozdítására, amelyek hozzájárulnak a NASA jövőbeli kritikus igényeinek kielégítéséhez.
A Caterpillar egy terepi rakodót javasolt a holdfelület fejlesztéséhez. Jelenleg a NASA-val együttműködésben fejlesztik a meglévő földmozgató berendezések érzékelőkkel és fedélzeti processzorokkal történő fejlesztésének technológiáját, hogy késleltetett távmunka-vezérlést biztosítsanak.
A rakodó képes elvégezni az újratöltést, például osztályozást, szintezést, árokást, szalagbányászatot, ásatást és az élőhelyek fedezését. Használható lenne holdbázisok építéséhez, a felszíni eszközök telepítéséhez vagy áthelyezéséhez, valamint a Holdon való mobilitáshoz.
Miért érdekli egy olyan földműves vállalat, mint a Caterpillar, a Hold?
"Ahogy néztük, vannak olyan technológiák, amelyekre szükség van mind a Földön, mind a Holdon" - mondta Michele Blubaugh, a Caterpillar intelligencia-technológiai szolgálatának igazgatója a Space Magazine-nak. „A berendezések önálló működését úgy tekintettük, mintha ugyanaz a technológia, amelyet a Holdon és a bányászati alkalmazásokban is lehetne használni. Ugyanaz a végeredményünk, mint a NASA-nál. ”
Ennek végeredménye az építőipari gépek üzemeltetői kiküszöbölése a veszélyes helyzetekből, függetlenül attól, hogy veszélyes aknakörnyezetben működő gépkezelőnek minősül-e, vagy ha az operátor a Hold felszínén lévő űrhajós, aki az élőhelyeket ásta ki.
Kétféle távvezérlés létezik. Az egyik a távvezérlés, ahol a gép vezérlése egy távoli operációs rendszerrel történik. Vagy a fedélzeten van egy látórendszer, vagy valaki láthatja, hogy a gép működik. A másik az önálló működés, ahol a kívánt munkát beprogramozzák és lerakják a gépre, majd a gép elvégzi a munkát anélkül, hogy bárki is kapcsolódhatna a géphez, akár távolról, akár közvetlenül. A gép elolvassa a programot a helyszínen, pozícionálja magát, elkerülési képességgel rendelkezik, hogy elkerülje a sziklákat vagy bármilyen más tárgyat, amely esetleg útjában áll, és önmagában működik az adott küldetés teljesítéséhez.
A Caterpillar mindkét típusú műveleten dolgozik. "Ez egy lépés a másikhoz" - mondta Blublaugh. "Szüksége van mind a kifejlesztett technológiákra, először távoli műveletekkel, majd a legfontosabb az autonóm műveletek."
Azt is vizsgálják, hogy távolról vagy autonóm módon dolgoznak-e a Földön a Holdon, és foglalkoznak a föld és a hold közötti hat másodperces késéssel.
Jelenleg két több terepjáró rakodógép létezik, a Caterpillar 287 C kompaktrakodó, a távoli technológia másolataival felszerelve. Az egyik a Caterpillar bizonyítóhelyein található, székhelyük közelében, Peoria-ban (Illinois), a másik pedig a Johnson Space Center sziklakertjén található, Texas, Houston. "Így fejleszthetjük együtt" - mondta Blubaugh. "Amikor valamit csinálunk, mindegyikünk rendelkezik géppel, így tudjuk, hogyan reagál valami."
A technológia még mindig fejlesztési szakaszban van. "Vetünk néhány kezdeti alapvető demonstrációt, amikor 2007 májusában átadtuk a gépet a JSC-n" - mondta Blubaugh. "Egy csoportunk lement, és a JSC embereit megtanítottuk a gép használatára és a képességekre, és megvitattuk a különféle technológiák közötti kapcsolódási pontokat." 2008 nyarán a Caterpillar csoport visszatér a JSC-be, hogy ideiglenes tüntetést tegyen egy sivatagi helyszínen.
Mindkét gépet tesztelték. "A szerződésen belül a NASA felelõs a fejlesztés némelyikéért, a Caterpillar pedig a többi részért felelõs" - mondta Blubaugh. - És akkor vannak dolgok, amelyeket közösen teszünk annak érdekében, hogy a technológiát gyorsabban mozgatjuk, tehát mindenki haszonnal jár. A JSC előnyeit élvezi létesítményeink és a technológián dolgozó mérnökeink, és fordítva: a CAT előnyeit élvezi a JSC-ben dolgozó emberek, valamint a rendelkezésükre álló technológia és létesítményeik, tehát kölcsönösen előnyös kapcsolat van a Johnson és a CAT között. "
A Caterpillar egy újabb szerződési javaslatot kap a JSC-hez hamarosan, amely a projektet a következő szintre állítja.
"Úgy fogjuk gondolni, hogy berming-et végezzünk, amely földes berm-t épít egy hely körül, kiegyenlíti és érzékeli a penge helyzetét" - mondta Blubaugh. „Elvisszük azt a technológiát, amelyet ma elkészítettünk, és továbbvisszük a következő szintre. Ez szinte egy éves lépésről lépésre a fejlesztés során, és 2012-re kitűzött célunk az aláírási demo bemutatása, amely bemutatja az ilyen típusú technológiai autonómiát, a program betöltését és a gép önálló működését. "
Mivel a 287 C-os kompaktrakodó rendkívül nehéz és dízelmotorral működik, nem lehetett használni a Holdon. A Hold rakodó típusú jármű prototípusát a NASA fejleszti tovább, a Caterpillar pedig a penge fejlesztésében segít. "Tehát a fejlesztés során teljes egészében részt veszünk a projektben" - mondta Blubaugh.
Az egyéves IPP-projektek a NASA és a magánszektor, az akadémia vagy más kormányzati laboratórium közötti vállalat együttműködését foglalják magukban. Valamennyi IPP-társaság költség-megosztott, közös fejlesztési programokkal foglalkozik a technológiai akadályokkal.
A NASA IPP kutatási területeinek további példái közé tartozik a jobb motor teljesítményének és a csökkent kibocsátásnak a repüléstechnikai kutatásokra való törekvése; magas hőmérsékletű anyagok holdi földi hajtóművekhez, optika a jövőbeli űrteleszkópok hibaarányának csökkentésére és üvegbuborék-szigetelés demonstrációja kriogén tartályok számára.
A Caterpillar projekt összköltsége alig 1,000 000 dollár, és a Caterpillar becslések szerint mintegy 45%, a NASA pedig 55%. A NASA teljes innovatív partnerségi programjának finanszírozására 9 millió dollár a NASA technológiaátadási partnerségeinek költségvetéséből származik, 13 millió dollárt a NASA forrásai biztosítanak programokban, projektekben vagy terepi központokban, és 12 millió dollárt a külső partnerek, a teljes 34 millió dolláros együttes pénzügyi elkötelezettséggel. .
"Sokan a Caterpillarben nőttek fel az első űrfejlesztés idején" - mondta Blubaugh. "Nagyon izgalmas, hogy részese lehessen ennek. Ráadásul ez csak jó befektetés a jövőbe. ”
