지구상의 모든 건설 프로젝트 또는 지표 채굴 작업을 살펴보면 불도저, 로더 및 트럭이있을 수 있습니다. 모두 굴착 및 건물 구조에 필수적입니다. 그러나 NASA의 우주 탐사 비전을 통해 미래를 살펴보면 달과 기지와 서식지를 건설하기 위해 달로 돌아와야합니다. 음력 표면에서 어떻게 무거운 건축과 발굴이 이루어 집니까?
대형 지구 이동 기계 및 세계 최고의 건설 및 광산 장비 제조업체 인 Caterpillar Inc.는이 문제를 해결하기 위해 노력하고 있습니다. 그들은 NASA와 파트너십을 맺어 미래에 건설 현장에 도움을 줄 수있는 기술을 개발했으며, 작업장에서 안전 모나 우주 헬멧을 착용하든 관계없이 미래의 모든 근로자에게 광산을 제공합니다.
Caterpillar는 NASA의 혁신적인 파트너십 프로그램 (IPP)의 일환으로 종자 기금을 수여받은 38 개 회사 중 하나였습니다. NASA의 미래에 대한 중요한 요구를 충족시키는 데 도움이되는 핵심 기술을 발전시킬 수있는 잠재력으로 인해이 프로그램에 프로젝트가 선정되었습니다.
Caterpillar는 달 표면 개발을위한 다중 지형 로더를 제안했습니다. 현재 NASA와 협력하여 기존의 지구 이동 장비에 센서 및 온보드 프로세서를 보강하여 시간 지연된 원격 작동 제어를 제공하는 기술을 개발하고 있습니다.
로더는 그레이딩, 레벨링, 트 렌칭, 스트립 마이닝, 발굴 및 서식지 커버링과 같은 리골리스 이동을 수행 할 수 있습니다. 또한 달 기반의 이동, 표면 자산의 배치 또는 재배치뿐만 아니라 달의 이동성에도 사용될 수 있습니다.
Caterpillar와 같은 소외 기업이 왜 달에 관심이 있습니까?
Caterpillar의 인텔리전스 기술 서비스 관리자 인 Michele Blubaugh는“우리가 바라본 방식에는 지구와 달 모두에 필요한 기술이 있습니다. “우리는 장비의 자율적 운영을 달과 채굴 응용 분야에서 사용할 수있는 동일한 유형의 기술로 간주했습니다. 우리는 NASA와 같은 최종 결과를 얻었습니다.”
최종 결과는 위험한 광산 환경의 기계 운영자이거나 운영자가 서식지를 발굴하려는 달 표면의 우주 비행사인지 여부에 관계없이 건설 장비 운영자를 위험한 상황에서 제거하는 것입니다.
원격 조작에는 두 가지 유형이 있습니다. 하나는 원격 운영 시스템으로 기계를 제어하는 원격 작동입니다. 비전 시스템이 탑재되어 있거나 누군가 기계를 작동 상태로 볼 수 있습니다. 다른 하나는 원하는 작업이 기계에 프로그램되고 오프로드되는 자율적 인 작업이며, 기계는 원격으로 또는 직접 기계와 인터페이스하지 않고 작업을 수행합니다. 기계는 현장에서 프로그램을 읽고, 위치를 정하고, 암석이나 방해가 될 수있는 물체를 피하고 주어진 임무를 완수하기 위해 자체적으로 작동하는 회피 기능을 갖습니다.
Caterpillar는 두 가지 유형의 작업을 모두 수행하고 있습니다. Blublaugh는“이번 단계는 다음 단계입니다. "먼저 원격 작업으로 개발 된 두 기술이 모두 필요하며 궁극적으로는 자율적 인 작업입니다."
또한 지구의 달에서 원격으로 또는 자율적으로 작업하고 지구와 달 사이의 6 초의 지연 시간을 다루고 있습니다.
현재 2 개의 멀티 터 레인 로더 인 Caterpillar 287 C 스키드 스티어 로더가 있으며 원격 기술의 복제본을 갖추고 있습니다. 하나는 일리노이 주 피오리아에있는 캐터필라의 시험장에 있고 다른 하나는 텍사스 휴스턴에있는 존슨 우주 센터의 암석 마당에 있습니다. Blubaugh는“이러한 방식으로 함께 개발할 수 있습니다. "우리가 무언가를 할 때, 우리는 각각 기계를 가지고있어서 무언가가 어떻게 반응하는지 알 수 있습니다."
이 기술은 여전히 개발 단계에 있습니다. Blubaugh는“2007 년 5 월 JSC에서 기계를 배송 할 때 몇 가지 기본 시연을했습니다. "우리 그룹이 무너졌고 JSC 직원들에게 기계 사용 방법과 기능에 대해 배웠으며 다양한 유형의 기술 간의 인터페이스에 대해 논의했습니다." 2008 년 여름, 캐터필라 그룹은 사막 지역에서 임시 시연을하기 위해 JSC로 돌아갈 것입니다.
두 머신 모두 테스트를 거쳤습니다. Blubaugh는“계약 내에서 NASA는 일부 개발을 담당하고 Caterpillar는 다른 부분을 담당하고 있으며, 기술을 더 빠르게 발전시키기 위해 공동으로 수행해야 할 일이 있으므로 모두에게 이익이됩니다. JSC는 우리 시설과 엔지니어가 기술 분야에서 일하는 이점을 얻습니다. 그 반대의 경우에도 CAT은 JSC에서 일하는 사람들과 그들이 보유한 기술 및 그 시설에서 혜택을 얻으므로 Johnson과 CAT의 상호 유익한 관계입니다.”
Caterpillar는 프로젝트를 다음 단계로 끌어 올리는 또 다른 계약 제안을 JSC로 곧 가져 왔습니다.
Blubaugh는“우리는 현장 주변에 흙을 쌓고 삽을 만들고, 블레이드의 위치를 고르고 감지하는 벙어리를 할 것입니다. “우리는 오늘날 달성 한 기술을 한 단계 끌어 올립니다. 개발 과정에서 거의 매년 단계적으로 진행되는 단계이며, 이러한 유형의 기술 자율성을 보여주는 서명 데모를 보유하고 프로그램을 기계에로드 할 수 있으며 자체적으로 작동하는 것은 2012 년을 목표로합니다.”
287 C 스키드 로더는 매우 무겁고 디젤 엔진으로 작동하기 때문에 달에 사용할 수 없었습니다. NASA는 달 로더 형 차량의 프로토 타입을 개발 중이며 캐터필라는 블레이드 개발을 지원하고 있습니다. Blubaugh는“그래서 우리는 프로젝트가 진행되면서 프로젝트에 계속 참여하게 될 것입니다.
1 년간의 IPP 프로젝트는 NASA와 민간 부문, 학계 또는 다른 정부 연구소의 회사 간의 협력을 포함합니다. 모든 IPP 회사는 비용 분담, 공동 개발 프로그램을 통해 기술 장벽을 해결합니다.
NASA IPP 연구 분야의 다른 예로는 항공 연구를위한 엔진 성능 개선 및 배출 감소; 달 착륙선 엔진 용 고온 재료, 미래 우주 망원경의 오류율을 낮추기위한 광학 장치, 극저온 탱크의 유리 기포 단열 시연.
Caterpillar 프로젝트의 총 비용이 $ 1,000,000 미만인 Caterpillar는 약 45 %, NASA는 55 % 기여할 것으로 예상됩니다. NASA의 혁신적인 파트너십 프로그램 전체에 대해 9 백만 달러의 자금은 NASA의 기술 이전 파트너십 예산에서 비롯되며, 프로그램, 프로젝트 또는 필드 센터의 NASA 소스에서 1 천 3 백만 달러 및 외부 파트너의 1 천 2 백만 달러가 총 3 천 4 백만 달러의 재정적 약속 .
Blubaugh는“Caterpillar에있는 많은 사람들이 첫 우주 개발 당시에 자랐습니다. 또한 미래에 좋은 투자 일뿐입니다.”
