Wenn die Boxy Opportunity Rover könnte jahrelange Vermenschlichung hervorrufen Liebe Und Wohlwollen, dann werden sich Erdlinge sicherlich für die Idee erwärmen, einen schlangenförmigen Roboter zum Mond zu schicken. Dieser Roboter – die Idee von Studenten der Northeastern University – soll über schwieriges Gelände wackeln, Wasser in Kratergruben messen und sich in den eigenen Schwanz beißen, um zu einem sich drehenden Ouroboros zu werden, der die Seite einer Mondklippe hinunterstürzt.
Jahrbuch der NASA Große Ideen-Challenge stellt jedes Jahr eine neue Abfrage vor, die auf ein technisches Problem ausgerichtet ist, das die Behörde lösen muss. Im Herbst 2021 machten sich Studenten von Universitäten in den Vereinigten Staaten daran, einen Roboter zu entwerfen, der extremes Mondgelände überleben und Daten zur Erde zurücksenden könnte. Das Gewinnerteam, bestehend aus Studenten des Northeastern’s Students for the Exploration and Development of Space Club, nahm im November den Hauptpreis mit nach Hause und hofft nun, sein Siegerdesign in einen fortschrittlichen Prototyp umzuwandeln, der tatsächlich zum Mond geschickt werden könnte.
Mit 180.000 US-Dollar an NASA-Geldern konzentrierten sich die Studenten auf die Entwicklung eines Roboters, der den Shackleton-Krater navigieren konnte – ein 13 Meilen breites Becken in der Nähe des Mondsüdpols, wo die NASA 2018 das Vorhandensein von Wassereis bestätigte. Wasser ist auf der Erde reichlich vorhanden, aber hoch -Wertgut außerhalb unserer Atmosphäre. Menschen brauchen Wasser zum Überleben, aber es ist extrem schwer, und es 240.000 Meilen von zu Hause weg zu schleppen, ist unerschwinglich. Lokales Wasser in Eisform wäre also ein enormer Segen für die Artemis-Mission der NASA, die versucht, eine Mondbasis zu errichten.
Bevor sich die Agentur jedoch auf dieses Eis für bemannte Missionen verlassen kann, muss sie bestätigen, wie viel sich in verschiedenen Regionen der Mondoberfläche befindet und welche chemische Zusammensetzung es hat. Es gibt jedoch einige Herausforderungen, um Daten aus einem 2 Meilen tiefen Krater zu erhalten. Erstens: Der Boden liegt im Dauerschatten, was bedeutet, dass die Temperaturen Hunderte von Grad unter dem Gefrierpunkt schweben. Zweitens: Der Neigungswinkel vom Rand zum Boden beträgt 30,5 Grad, steiler als der Mount Everest. Drittens: Der Mond ist sandig. Jeder Roboter, der versucht, dieses Gelände zu durchqueren, muss klirrende Temperaturen, einen steilen Abstieg und eine kiesige Umgebung überstehen.
Die Schüler dachten über hüpfende, auf Beinen laufende und rollende Roboter nach, wie die Rover auf Rädern, die bereits auf dem Mars sind. Aber rollende Roboter würden im Regolith versinken und könnten in einem so steilen Gelände wie dem Shackleton-Rand nicht sicher navigieren. Roboter mit Beinen sinken auch ein und sind in sandigen Umgebungen weniger stabil. Hüpfende Roboter hätten es schwer, zu starten und zu landen, ohne Schaden zu nehmen oder stecken zu bleiben. „Wir haben uns diese ganze Reihe verschiedener Roboterdesigns angesehen und uns überlegt, gibt es eine Möglichkeit, verschiedene Fortbewegungsarten zu kombinieren?“ erinnert sich an Yash Bhora, einen Physikstudenten, der beim Erstellen von Software für das Team half.
Bhora und seine Teamkollegen erwogen einen taumelnden Roboter, einen, der die partielle Schwerkraft des Mondes nutzen könnte, um sich selbst effizienter den Krater hinabzutreiben. Aber sobald es auf dem Boden ankam, würde es eine andere Art von Funktionalität benötigen. „Ein taumelnder Roboter allein kann ein großes wissenschaftliches Instrument nicht wirklich manipulieren oder so präzise manövrieren wie ein Laufroboter“, sagt Matthew Schroeter, der Leiter des Teams, der 2022 seinen Abschluss an der Northeastern machte und jetzt bei Honeybee Robotics arbeitet.