Погляньте на будь-який будівельний проект або наземні роботи з видобутку моря, ймовірно, там будуть бульдозери, навантажувачі та вантажівки; все важливе в розкопках та будівництві конструкцій. Але якщо ми дивимось у майбутнє, із баченням НАСА на дослідження космосу, яке закликає повернутися на Місяць, щоб створити бази та місця проживання, то як буде здійснено важке будівництво та розкопки на поверхні місяця?
Компанія Caterpillar Inc., відома своїми важкими землерийними машинами та провідним світовим виробником будівельної та гірничої техніки, намагається вирішити цю проблему. Вони співпрацюють з НАСА, щоб створити технологію, яка може принести користь будівництву та шахтним працівникам всюди в майбутньому, незалежно від того, захоплюють вони каску або космічний шолом під час роботи.
Компанія Caterpillar була однією з 38 компаній, які отримали насінні фонди в рамках програми інноваційних партнерств НАСА (IPP). Проекти обрані для цієї програми через їх потенціал для просування ключових технологій, які допоможуть задовольнити критичні потреби НАСА в майбутньому.
Компанія Caterpillar запропонувала багатомісний навантажувач для розвитку місячної поверхні. В даний час вони працюють з НАСА, щоб розробити технологію для розширення існуючого землерийного обладнання за допомогою датчиків і бортових процесорів, щоб забезпечити затримку в часі телеопераційного контролю.
Навантажувач міг би здійснити переміщення реголітів, таких як сортування, вирівнювання, траншея, видобуток смуг, розкопки та покриття місць існування. Він також може бути використаний для будівництва місячних баз, розміщення або переміщення поверхневих активів, а також для мобільності на Місяці.
Чому нова компанія, як Caterpillar, зацікавлена в Місяці?
"Як ми це виглядали, є технології, які потрібні як на Землі, так і на Місяці", - заявила Space Magazine Мішель Блубо, менеджер служби інтелектуальних технологій компанії Caterpillar. «Ми розглядали автономні експлуатації обладнання як той самий тип технології, який можна було б використовувати на Місяці, а також у застосуванні для видобутку. Ми маємо такий самий кінцевий результат, що і NASA ».
Цей кінцевий результат полягає у виведенні операторів будівельної техніки з небезпечної ситуації, чи це механізатор в небезпечному шахтному середовищі, чи оператор - космонавт на місячній поверхні, який намагається розкопати місця проживання.
Існує два види телеоперації. Один - віддалене управління, коли управління машиною здійснюється за допомогою віддаленої операційної системи. На борту була б система зору, або хтось насправді може бачити машину як її функціонуючу. Інша - це автономна робота, коли потрібна робота запрограмована і вивантажена на машину, а потім машина виконує роботу, не маючи жодної взаємодії з машиною, віддалено або безпосередньо. Машина буде читати програму на місці, розміщувати себе, мати можливість уникнення уникнення скель чи будь-якого предмета, який може бути у дорозі, працюючи самостійно для виконання заданої місії.
Caterpillar працює над обома видами роботи. "Це один крок до наступного", - сказав Блубла. "Вам потрібні обидві ці технології, розроблені, спочатку віддалені операції, а потім остаточні - це автономні операції."
Вони також досліджують роботу віддалено або автономно на Місяці від Землі, і мають справу з шестисекундною затримкою між Землею та Місяцем.
В даний час є два навантажувачі багатоповерхових, міні-навантажувач Caterpillar 287 C, оснащений дублікатами віддаленої технології. Один розташований на дослідницьких майданчиках Caterpillar біля їх штаб-квартири в Пеорії, штат Іллінойс, а другий - у скельному дворі в космічному центрі Джонсона в Х'юстоні, Техас. "Таким чином ми можемо розвивати це разом", - сказав Блубо. "Коли ми щось робимо, у кожного є машина, щоб ми знали, як щось реагує".
Технологія ще знаходиться на стадії розробки. "Ми провели кілька початкових демонстрацій, коли ми доставили машину в травні 2007 року на АТ", - сказав Блубо. "Група з нас пішла вниз, і людей у АТ вчили користуватися машиною та якими можливостями. Ми обговорили інтерфейси між різними видами технології". Влітку 2008 року група з Caterpillar повернеться до АТ, щоб зробити тимчасову демонстрацію на пустельному майданчику.
Обидві машини пройшли випробування. "У рамках контракту NASA відповідає за деякі розробки, а Caterpillar відповідає за інші частини", - заявив Блубо, - і тоді ми робимо спільні речі, щоб швидше рухати технологію, тому всім вигідно. АТ отримує переваги наших підприємств та наших інженерів, які працюють над технологіями, і навпаки, CAT отримує вигоду від людей, які працюють у АТ, та технології, яку вони мають, та їх обладнання, тож це взаємовигідні стосунки між Джонсоном та CAT. "
Компанія Caterpillar має ще одну пропозицію контракту, яка незабаром перейде до АТ, що підніме проект на новий рівень.
"Ми подивимось на зайняття бермінгами, це побудова земляного берму навколо ділянки, вирівнювання та відчуття положення клинка", - сказав Блубо. «Ми приймаємо технологію, яку ми сьогодні досягли, і переносимо її на новий рівень. Це майже щорічний покроковий процес у розробці, а наша цільова дата створення демонстраційної демонстрації підписів, що демонструє подібний тип автономії, можливість завантажувати програму в машину і припускати, що вона сама оперуватиме націленою на 2012 рік. "
Оскільки міні-навантажувач 287 С надзвичайно важкий і працює на дизельному двигуні, його не можна було використовувати на Місяці. Прототип автомобіля з місячним навантажувачем розробляється НАСА, а компанія Caterpillar допомагає в розробці леза. "Отже, ми будемо брати участь у проекті весь час, як він розвиватиметься", - сказав Блубо.
Однорічні проекти ІПП передбачають співпрацю між НАСА та компанією з приватного сектору, академій чи іншої урядової лабораторії. Усі компанії, що займаються ІПС, вирішують технологічні бар'єри за допомогою програм спільного розвитку з розподілом витрат.
Інші приклади дослідницьких зон IPA NASA включають прагнення до поліпшення робочих характеристик двигуна та зменшення викидів для досліджень у галузі повітроплавання; високотемпературні матеріали для місячних двигунів, що оптикують для зниження рівня помилок майбутніх космічних телескопів, демонстрація ізоляції скляних бульбашок для кріогенних цистерн.
Загальна вартість проекту Caterpillar трохи менше 1000 000 доларів США, за оцінками, Caterpillar сприятиме близько 45%, а НАСА - 55%. На всю інноваційну програму партнерства НАСА у розмірі 9 мільйонів доларів фінансується з бюджету НАСА за технологію трансферу технологій, 13 мільйонів доларів забезпечуються джерелами НАСА в програмах, проектах або польових центрах, а 12 мільйонів доларів - від зовнішніх партнерів за загальне об'єднане фінансове зобов'язання в 34 мільйони доларів .
"Багато з нас у Caterpillar виросли в часи першої космічної розробки", - сказав Блубо, - нам дуже цікаво бути учасниками цього. Крім того, це лише хороша інвестиція в майбутнє ».
