Podívejte se na jakýkoli stavební projekt nebo na povrchovou těžbu zde na Zemi a pravděpodobně tam budou buldozery, nakladače a nákladní automobily; vše podstatné při výkopových a stavebních konstrukcích. Jak se však podíváme do budoucnosti pomocí Vision for Space Exploration společnosti NASA, která vyžaduje návrat na Měsíc k vybudování základen a stanovišť, jak bude na lunárním povrchu dosaženo těžké výstavby a hloubení?
Společnost Caterpillar Inc., společnost známá svými těžkými zemními stroji a předním světovým výrobcem stavebních a těžebních zařízení, se snaží tento problém vyřešit. Spolupracovali s NASA na vývoji technologie, která by mohla prospět stavebním a důlním dělníkům všude v budoucnu, ať už si na cestě do práce vezmou přilbu nebo kosmickou helmu.
Caterpillar byla jednou z 38 společností, které získaly počáteční kapitál v rámci programu inovačních partnerství NASA (IPP). Projekty jsou vybírány pro tento program z důvodu jejich potenciálu na pokrok v klíčových technologiích, které pomohou splnit kritické potřeby NASA pro budoucnost.
Caterpillar navrhl více terénní nakladač pro vývoj měsíčního povrchu. V současné době spolupracují s NASA na vývoji technologie pro rozšíření stávajícího pozemního vybavení pomocí senzorů a palubních procesorů, aby poskytovaly časově zpožděné dálkové ovládání.
Nakladač by byl schopen provádět regolitické pohyby, jako je třídění, nivelace, příkop, těžba pásů, hloubení a pokrytí stanovišť. Mohlo by se také použít pro výstavbu lunárních základen, rozmístění nebo přemístění povrchových aktiv, jakož i pro mobilitu na Měsíci.
Proč se společnost Moon, jako je Caterpillar, zajímá o Měsíc?
"Jak jsme se na to dívali, existují technologie, které jsou zapotřebí jak na Zemi, tak na Měsíci," řekla Michele Blubaugh, manažerka Intelligence Technology Services ve společnosti Caterpillar, časopisu Space Magazine. "Považovali jsme autonomní provoz zařízení za stejný typ technologie, kterou lze použít na Měsíci i v těžební aplikaci." Máme stejný konečný výsledek jako NASA. “
Konečným výsledkem je vyloučit provozovatele stavebního zařízení z nebezpečné situace, ať už se jedná o strojního operátora v nebezpečném důlním prostředí nebo o to, zda se jedná o astronauta na lunárním povrchu, který se snaží vykopat lokality stanovišť.
Existují dva typy tele-operace. Jedním z nich je dálkový provoz, kdy ovládání stroje se provádí pomocí vzdáleného operačního systému. Na palubě by byl buď systém vidění, nebo by někdo mohl stroj skutečně vidět jako jeho provoz. Druhým je autonomní provoz, kdy je požadovaná práce naprogramována a vyložena na stroji a poté stroj provede práci bez toho, aby na stroji někdo spolupracoval, ať už vzdáleně nebo přímo. Stroj by přečetl program na místě, sám o sobě, měl vyhýbací schopnosti, aby se vyhnul skálám nebo jakémukoli předmětu, který by mohl být v cestě, a sám by pracoval na dokončení dané mise.
Caterpillar pracuje na obou typech operací. "Je to jeden krok k dalšímu," řekl Blublaugh. "Potřebujete obě tyto technologie vyvinuté, nejprve se vzdáleným provozem, a pak konečný je autonomní provoz."
Zkoumají také práci vzdáleně nebo autonomně na Měsíci ze Země a zabývají se šest sekundovým zpožděním mezi Zemí a Měsícem.
V současné době existují dva více-terénní nakladače, kompaktní nakladač Caterpillar 287 C, osazený duplikáty vzdálené technologie. Jeden se nachází v testovacím areálu společnosti Caterpillar v blízkosti jejich sídla v Peorii, Illinois a druhý je na skalním dvoře v Johnson Space Center v Houstonu v Texasu. "Tímto způsobem je můžeme společně rozvíjet," řekl Blubaugh. "Když něco děláme, každý máme stroj, takže víme, jak něco reaguje."
Tato technologie je stále ve fázi vývoje. "Když jsme stroj dodali v květnu 2007 v JSC, provedli jsme několik základních demonstrací," řekl Blubaugh. "Skupina z nás šla dolů a lidé v JSC byli učeni používat stroj a jaké byly možnosti, a diskutovali jsme o rozhraních mezi různými typy technologií." V létě 2008 se skupina z Caterpillar vrátí do JSC, aby provedla prozatímní demonstraci v pouštním místě.
Oba stroje prošly testy. "V rámci smlouvy je NASA zodpovědná za určitý vývoj a Caterpillar je zodpovědný za další porce," řekl Blubaugh, "a pak jsou věci, které děláme společně, abychom technologii posunuli rychleji, takže z toho budou mít prospěch všichni. JSC získává výhody z našich zařízení a našich techniků pracujících na technologii a naopak, CAT získává výhody od lidí pracujících v JSC a technologie, kterou mají a jejich zařízení, takže je to oboustranně výhodný vztah mezi Johnsonem a CAT. “
Společnost Caterpillar má brzy další návrh smlouvy, který krátce přivede projekt JSC, čímž se projekt posouvá na další úroveň.
"Budeme se snažit udělat berming, který staví hliněné berm kolem místa, vyrovnávání a snímání polohy čepele," řekl Blubaugh. „Bereme technologii, kterou jsme dnes dosáhli, a posuneme ji na další úroveň. Je to téměř roční proces krok za krokem ve vývoji a naše cílové datum, kdy má demo podpisu představit tento typ technologické autonomie, je možné načíst program do stroje a nechat ho fungovat samo o sobě, je zaměřeno na rok 2012. “
Protože je smykový nakladač 287 C extrémně těžký a běží na dieselovém motoru, nemohl být použit na Měsíci. NASA vyvíjí prototyp vozidla s lunárním nakladačem a společnost Caterpillar pomáhá s vývojem radlice. "Takže se do projektu zapojíme celou dobu, jak se bude vyvíjet," řekl Blubaugh.
Jednoleté projekty IPP zahrnují spolupráci mezi NASA a společností ze soukromého sektoru, akademické obce nebo jiné vládní laboratoře. Všechny společnosti IPP řeší technologické překážky pomocí programů společného rozvoje nákladů.
Mezi další příklady výzkumných oblastí IPP NASA patří snaha o zlepšení výkonu motoru a snížení emisí pro letecký výzkum; vysokoteplotní materiály pro lunární přistávací motory, optika ke snížení chybovosti budoucích kosmických dalekohledů a demonstrace izolace skleněných bublin pro kryogenní nádrže.
Odhaduje se, že s celkovými náklady projektu Caterpillar těsně pod 1 000 000 USD přispěje přibližně 45% a NASA 55%. Pro celý program inovačního partnerství NASA je 9 milionů USD financováno z rozpočtu NASA Technology Transfer Partnerships, 13 milionů USD je poskytováno ze zdrojů NASA v programech, projektech nebo terénních centrech a 12 milionů USD od externích partnerů za celkový kombinovaný finanční závazek 34 milionů USD .
"Mnoho z nás ve společnosti Caterpillar vyrostlo v době prvního vývoje vesmíru," řekl Blubaugh, "je pro nás docela vzrušující být součástí toho." Navíc je to v budoucnosti jen dobrá investice. “
