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Sciami di droni autonomi come minatori sulla luna

Sciami di robot in fase di sviluppo per estrarre risorse lunari

Un team di ricercatori del College of Engineering dell’Università dell’Arizona ha lanciato un nuovo progetto per far progredire i metodi di estrazione spaziale con sciami di droni autonomi . Il progetto ha ricevuto $ 500.000 in finanziamenti della NASA, e l’università ha ricevuto il finanziamento attraverso la Minority University Research and Education Project Space Technology Artemis Research Initiative della NASA.

Moe Momayez è capo ad interim del Dipartimento di ingegneria mineraria e geologica e della cattedra David & Edith Lowell di ingegneria mineraria e geologica.

“E ‘davvero eccitante essere in prima linea in un nuovo campo”, ha detto Momayez. “Ricordo di aver guardato programmi TV da bambino, come ‘Spazio: 1999’, che parla di basi sulla luna. Siamo nel 2021, e stiamo parlando di colonizzare la luna. “

Estrazione di metalli della terra preziosa
L’ipotesi dell’impatto gigante afferma che la Terra e la luna provenivano da un corpo genitore comune. Per questo motivo, gli scienziati si aspettano che le loro composizioni chimiche siano relativamente simili. I metalli delle terre rare possono essere estratti estraendo la superficie della luna e questi vengono utilizzati in tecnologie come smartphone e apparecchiature mediche. Questi metalli includono titanio, metalli preziosi come oro e platino ed elio-3, che è un isotopo di elio stabile estremamente raro sulla Terra. L’elio-3 potrebbe essere utilizzato per alimentare le centrali nucleari.

Sulla Terra, i minatori devono perforare la roccia se vogliono estrarre il minerale in essa incorporato. Momayez ha sviluppato un processo elettrochimico per perforare la roccia ed è cinque volte più veloce di qualsiasi metodo precedente. Tuttavia, l’estrazione lunare è ancora più impegnativa.

“Qui sulla Terra, abbiamo una quantità illimitata di energia da lanciare contro le rocce infrante”, ha detto. “Sulla luna, devi essere molto più conservatore. Ad esempio, per rompere le rocce, usiamo molta acqua, e questo è qualcosa che non avremo sulla luna. Quindi, abbiamo bisogno di nuovi processi, nuove tecniche. Il modo più efficiente per rompere le rocce sulla Terra è attraverso l’esplosione, e nessuno ha mai fatto esplodere un’esplosione sulla luna”.

Sciami di robot autonomi
Sciami di robot autonomi possono aiutare gli umani a trovare nuovi modi per estrarre materiali lunari da uno spazio di laboratorio sulla Terra. 

Jekan Thanga è un professore associato di ingegneria aerospaziale e meccanica che sta adattando una tecnica di architettura di apprendimento neuromorfico. La tecnica, che è stata sviluppata nel suo laboratorio, si chiama Human and Explainable Autonomous Robotic System (HEART). 

Il sistema HEART addestra i robot a lavorare insieme su attività minerarie, di scavo e di costruzione e migliora le capacità di collaborazione dei robot. 

Il team cercherà di costruire e addestrare i robot sulla Terra come pratica, e alla fine vorranno uno sciame di robot completamente autonomo in grado di operare senza istruzioni dalla Terra. Questi robot sarebbero stati utilizzati per estrarre materiali e costruire strutture semplici. 

“In un certo senso, siamo come gli agricoltori. Stiamo allevando talenti da queste creature, o da un’intera famiglia di creature, per svolgere determinati compiti”, ha detto Thanga. “Attraverso questo processo, aiutiamo a perfezionare queste creature artificiali il cui compito è svolgere le attività minerarie”.

Secondo il team, i robot potrebbero liberare tempo per gli astronauti, consentendo loro di concentrare i loro sforzi su altri aspetti entusiasmanti dell’esplorazione dello spazio. 

“L’idea è che i robot costruiscano, organizzino le cose e facciano tutte le cose sporche, noiose e pericolose, in modo che gli astronauti possano fare le cose più interessanti”, ha detto Thanga.

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