ألقِ نظرة على أي مشروع بناء أو عملية تعدين سطحي هنا على الأرض ومن المحتمل أن تكون هناك جرافات وجرافات وشاحنات ؛ كل ما هو ضروري في حفر وبناء الهياكل. ولكن بينما نتطلع إلى المستقبل من خلال رؤية ناسا لاستكشاف الفضاء التي تدعو إلى العودة إلى القمر لبناء قواعد وموائل ، كيف سيتم تحقيق البناء الثقيل والحفر على سطح القمر؟
تتطلع شركة Caterpillar Inc. ، وهي شركة معروفة بآلات تحريك التربة الثقيلة والشركة المصنعة الرائدة عالميًا لمعدات البناء والتعدين ، إلى معالجة هذه المشكلة. لقد دخلوا في شراكة مع وكالة ناسا لابتكار تكنولوجيا يمكن أن تفيد عمال البناء والمناجم في كل مكان في المستقبل ، سواء كانوا يحملون قبعة صلبة أو خوذة فضاء في طريقهم إلى العمل.
كانت كاتربيلر واحدة من 38 شركة منحت أموالاً أولية كجزء من برنامج الشراكات المبتكرة (IPP) التابع لناسا. يتم اختيار المشاريع لهذا البرنامج بسبب قدرتها على تطوير التقنيات الرئيسية التي ستساعد في تلبية احتياجات وكالة ناسا الحاسمة للمستقبل.
اقترحت كاتربيلر لودر متعدد التضاريس لتطوير سطح القمر. في الوقت الحالي ، يعملون مع وكالة ناسا لتطوير التكنولوجيا لزيادة معدات تحريك التربة الحالية باستخدام أجهزة استشعار ومعالجات على متن الطائرة لتوفير تحكم في التشغيل عن بعد بمرور الوقت.
سيكون اللودر قادرًا على القيام بالتحرك المعتاد مثل الدرجات والتسوية والحفر والتعدين الشريطي والحفر وتغطية الموائل. كما يمكن استخدامه لبناء قواعد القمر ، ونشر أو نقل الأصول السطحية ، وكذلك للتنقل على القمر.
لماذا شركة واقعية مثل كاتربيلر مهتمة بالقمر؟
وقالت ميشيل بلوبو ، مديرة خدمات تكنولوجيا الاستخبارات في كاتربيلر ، لمجلة الفضاء: "بالطريقة التي نظرنا بها ، هناك تقنيات مطلوبة على الأرض والقمر". "نظرنا إلى العمليات المستقلة للمعدات على أنها نفس النوع من التكنولوجيا التي يمكن استخدامها على القمر وكذلك في تطبيقات التعدين. لدينا نفس النتيجة النهائية مثل وكالة ناسا ".
هذه النتيجة النهائية هي إزالة مشغلي معدات البناء من موقف خطير ، سواء كان مشغل آلة في بيئة منجم خطير أو ما إذا كان المشغل رائد فضاء على سطح القمر يحاول حفر مواقع الموائل.
هناك نوعان من العمليات عن بعد. الأول هو التشغيل عن بُعد ، حيث يتم التحكم في الماكينة باستخدام نظام تشغيل عن بُعد. سيكون هناك إما نظام رؤية على متن الطائرة أو يمكن لأي شخص أن يرى الماكينة على أنها تعمل. والآخر هو التشغيل المستقل ، حيث تتم برمجة العمل المطلوب وتفريغه على الماكينة ثم تقوم الماكينة بتنفيذ العمل دون أن يتواصل أي شخص مع الماكينة ، إما عن بُعد أو مباشرة. ستقوم الآلة بقراءة البرنامج في الموقع ، وتتمتع بالمواضع نفسها ، ولديها قدرات تجنب لتجنب الصخور أو أي شيء قد يكون في الطريق ، يعمل بمفرده لإكمال المهمة المحددة.
تعمل Caterpillar على كلا النوعين من العمليات. قال بلوبلو: "إنها خطوة إلى أخرى". "أنت بحاجة إلى تطوير كل من هذه التقنيات ، مع العمليات البعيدة أولاً ، ثم النهائي هو العمليات المستقلة".
كما أنهم يحققون في العمل عن بعد أو بشكل مستقل على سطح القمر من الأرض ، ويتعاملون مع التأخير الزمني الثاني بين الأرض والقمر.
يوجد حاليًا لودرتان متعددتا التضاريس ، لودر Caterpillar 287 C Skid Steer ، مجهزان بتكرارات من التقنية البعيدة. يقع أحدهما في أراضي إثبات كاتربيلر بالقرب من مقرها الرئيسي في بيوريا ، إلينوي والآخر في ساحة الصخور في مركز جونسون للفضاء في هيوستن ، تكساس. قال Blubaugh: "بهذه الطريقة يمكننا تطويره معًا". "عندما نفعل شيئًا ، يكون لكل منا آلة حتى نعرف كيف يتفاعل شيء ما."
التكنولوجيا لا تزال في مرحلة التطوير. قال Blubaugh: "قمنا ببعض المظاهرات الأساسية الأولية عندما سلمنا الآلة في مايو 2007 في JSC". "سقطت مجموعة منا ، وتم تعليم الأشخاص في JSC كيفية استخدام الماكينة وما هي القدرات ، وناقشنا الواجهات بين الأنواع المختلفة للتكنولوجيا." في صيف 2008 ، ستعود مجموعة كاتربيلر إلى JSC للقيام بمظاهرة مؤقتة في موقع صحراوي.
كلا الجهازين يخضعان للاختبارات. قال Blubaugh: "بموجب العقد ، تكون وكالة ناسا مسؤولة عن بعض التطوير ، وشركة Caterpillar مسؤولة عن أجزاء أخرى ، ثم هناك أشياء نقوم بها بشكل مشترك لنقل التكنولوجيا بشكل أسرع ، حتى يستفيد الجميع. تستفيد شركة JSC من مرافقنا ومهندسينا الذين يعملون في مجال التكنولوجيا ، والعكس صحيح ، تستفيد CAT من الأشخاص الذين يعملون في JSC والتكنولوجيا التي لديهم ومنشآتهم ، لذا فهي علاقة مفيدة للطرفين بين Johnson و CAT. "
لدى Caterpillar اقتراح عقد آخر يذهب إلى JSC قريبًا يأخذ المشروع إلى المستوى التالي.
قال Blubaugh: "سوف نتطلع للقيام بالربط ، وهو بناء حوائط ترابية حول الموقع ، وتسوية واستشعار موضع الشفرة". "نأخذ التكنولوجيا التي حققناها اليوم وننتقل بها إلى المستوى التالي. إنها تقريبًا عملية سنوية خطوة بخطوة في التطوير والتاريخ المستهدف لدينا للحصول على عرض توضيحي مميز يعرض هذا النوع من الاستقلالية التقنية ، والقدرة على تحميل برنامج في الجهاز وتشغيله بمفرده مستهدف لعام 2012. "
نظرًا لأن اللودر انزلاقي 287 C ثقيل للغاية ويعمل على محرك ديزل ، فلا يمكن استخدامه على القمر. تقوم وكالة ناسا بتطوير نموذج أولي لمركبة من النوع المحمل على القمر وتساعد شركة كاتربيلر في تطوير الشفرة. قال Blubaugh "لذا ، سنشارك في المشروع طوال الوقت مع تطوره".
تتضمن مشروعات البوابة الدولية الإلكترونية للصحة النباتية لمدة عام واحد التعاون بين وكالة ناسا وشركة من القطاع الخاص أو الأوساط الأكاديمية أو معمل حكومي آخر. تتعامل جميع شركات البوابة الدولية للصحة النباتية معوقات التكنولوجيا من خلال برامج تطوير مشتركة ومشتركة من حيث التكلفة.
تشمل الأمثلة الأخرى لمجالات أبحاث وكالة ناسا IPP السعي إلى تحسين أداء المحرك وخفض الانبعاثات لأبحاث الطيران ؛ مواد ذات درجة حرارة عالية لمحركات الهبوط على سطح القمر ، وبصريات لخفض معدلات الخطأ في التلسكوبات الفضائية المستقبلية ، وعرض توضيحي لعزل الفقاعة الزجاجية للخزانات المبردة.
بتكلفة إجمالية لمشروع كاتربيلر أقل بقليل من 1،000،000 دولار ، يُقدر أن تساهم Caterpillar بحوالي 45٪ ووكالة ناسا 55٪. بالنسبة لبرنامج الشراكة المبتكرة التابع لناسا بأكمله ، يأتي 9 ملايين دولار من التمويل من ميزانية شراكات نقل التكنولوجيا التابعة لناسا ، ويتم توفير 13 مليون دولار من مصادر وكالة ناسا في البرامج أو المشاريع أو المراكز الميدانية ، و 12 مليون دولار من الشركاء الخارجيين لإجمالي التزام مالي مشترك يبلغ 34 مليون دولار .
قال Blubaugh: "نشأ الكثير منا في Caterpillar في وقت تطوير الفضاء الأول. إنه أمر مثير للغاية بالنسبة لنا أن نكون جزءًا من هذا. بالإضافة إلى ذلك ، إنه مجرد استثمار جيد في المستقبل ".
