رونمایی ناسا از ربات حفاری ماه

ناسا از نحوه عملکرد ربات حفار ماه به نام آیپکس که برای استخراج مواد معدنی روی سطح ماه طراحی شده، رونمایی کرد؛ این سامانه رباتیک می‌تواند ۱۰ هزار کیلوگرم خاک و سنگ را در هر روز حفاری کند و این امکان را برای بشر فراهم می‌آورد تا منابع حیاتی کره ماه را استخراج کند.

آیپکس (IPEx) یک ربات دو منظوره محسوب می‌شود که هم به عنوان بولدوزر و هم به عنوان کامیون کمپرسی عمل می‌کند؛ وظیفه اصلی آن استخراج کارآمد و انتقال خاک و سنگ ماه موسوم به رگولیت (Regolith) است که به مواد سنگی سست که سطح ماه را پوشانده، اطلاق می‌شود. رگولیت ظرفیت استخراج منابع ضروری مانند هیدروژن، اکسیژن و حتی آب را دارد.

جیسون شولر (Jason Schuler)، مدیر پروژه آیپکس و محقق اصلی در مرکز فضایی کندی (Kennedy Space Center) ناسا، اظهار می‌کند: «پروژه آیپکس گواهی بر تعهد ناسا به استفاده از فناوری‌های پیشرفته برای دستیابی به اهداف خود برای اکتشاف ماه، با کاهش اتکا به منابع تامین شده از زمین می‌باشد؛ این سامانه جز حیاتی از راهبرد ناسا برای ایجاد حضور پایدار انسانی در ماه و فراتر از آن به شمار می‌رود.»

آیپکس از طراحی جدیدی از سیلندرهای توخالی چرخان با بیل استفاده می‌کند. این سطل‌ها برای حفاری و جمع‌آوری رگولیت طراحی شده‌اند و با وزن سبک خود، ربات را قادر می‌سازند تا در گرانش ضعیف ماه به طور موثر کار کند.

این سامانه رباتیک ظرفیت حفاری معادل وزن ۲۰ فیل بالغ خاک و سنگ را در یک روز قمری دارد و نشان‌دهنده افزایش بسیار زیادی نسبت به ماموریت‌های قبلی می‌باشد که تنها قادر به جمع‌آوری چند ده کیلوگرم خاک و سنگ بودند.

توانایی این سامانه برای حفاری مقادیر زیادی رگولیت برای عملیات آینده استفاده از منابع به صورت درجا (ISRU) بسیار حائز اهمیت است. اکسیژن استخراج شده مستقیم از رگولیت ماه می‌تواند برای حمایت از حیات، سوخت و سایر ملزومات برای حضور طولانی‌مدت انسان در ماه مورد استفاده قرار گیرد.

یوجین شوان‌بک (Eugene Schwanbeck)، مدیر برنامه آیپکس می‌گوید: «طراحی نوآورانه حفارهای آیپکس که همزمان در جهت‌های مخالف حفاری می‌کنند، به آن اجازه می‌دهد تا جرم کم خود را حفظ کند و در عین حال به طور موثر به چالش‌های حفاری با گرانش کاهش‌یافته رسیدگی کند.»

علاوه بر این، این ربات حفاری برای بهبود عملکرد خود به فناوری‌های پیشرفته نیز مجهز خواهد شد.

ناسا برخی از زیرسامانه‌های کلیدی آن را در شرح این ماموریت فاش کرده که شامل یک دوربین و سامانه‌ کاهش گرد و غبار برای ناوبری و دید واضح، یک سامانه‌ تحرک برای حرکت در سطح ماه با استفاده از چرخ، یک سامانه‌ کنترل حرارتی برای حفظ دمای عملیاتی ایمن و یک سامانه‌ تحویل رگولیت با درام‌ها و بازوهای چرخان برای جمع‌آوری و انتقال خاک ماه هستند.

آیپکس همچنین از الگوریتم‌های پیشرفته برای بهبود عملکرد و قابلیت اطمینان خود استفاده خواهد کرد.

ناسا مارس۲۰۲۴، استقلال این سامانه رباتیک را برای حرکت در محیط خشن ماه آزمایش کرده است؛ برای این کار، روش‌های رانندگی خودران در یک حیاط صخره‌ای شبیه‌سازی‌ شده ماه، آزمایش شد که شرایط نوری و سطح ماه را تقلید می‌کرد.

ربات‌های حفاری قمری همانند آیپکس، رگولیت را حفاری کرده و آن را به یک کارخانه پردازش منتقل می‌کنند که در آن منابع ارزشمند برای پشتیبانی از حیات استخراج می‌شود. آیپکس به گونه‌ای طراحی شده که برای ماموریت‌های مختلف قمری قابل انطباق باشد و به آسانی تغییر کند؛ این امر از طریق طراحی ماژولار آن محقق می‌شود.

به گفته ناسا، این رویکرد ماژولار، پیچیدگی و هزینه را کاهش می‌دهد و در عین حال اطمینان می‌دهد که این سامانه می‌تواند به طور موثر هم بر روی زمین برای آزمایش و هم بر روی سطح ماه عمل کند.

اگر همه چیز طبق برنامه پیش برود، این سامانه رباتیک می‌تواند به ایجاد حضور دائمی انسان، نه تنها در ماه، بلکه به طور بالقوه در مریخ نیز کمک کند.