随着地球资源的日益枯竭,人类的目光逐渐投向了太空,尤其是蕴藏丰富矿产资源的月球、火星、近地小行星等。如今,太空采矿这个以往只在科幻小说和电影中出现的场景,正在逐步走向现实。
前不久,我国首台太空采矿机器人在中国矿业大学诞生。该多功能太空采矿机器人由中国矿业大学刘新华教授团队研发,与时下火爆的人形机器人以及机器狗等不同,其基本形态为六足模式,有三个轮足和三个爪足。刘新华教授表示,这样设计主要是为了适应太空中的微重力环境。
钻探是太空采矿机器人在地外星体上完成地质勘探和矿物采集任务的必备技能。在地球重力环境下,机器人本身重量足以支撑钻头钻进,但月球重力只有地球的六分之一,小行星上大多是低微重力,如何让钻头钻进星体表面成了大问题。为解决失重带来的漂移问题,科研团队模拟昆虫爪刺结构,为太空采矿机器人设计了特殊的爪刺足。采用爪刺足的机器人在微重力环境下附着能力更强、抓地能力更强,能够固定住进行采样,同时支持根据地形进行移动。另外,该机器人足末端的车轮和锚固结构两种配置还支持它在小行星坑洼不平的地面上行走。
目前,太空采矿机器人原型机已经向有关部门申请专利,并且通过了初审。刘新华教授团队还为太空采矿机器人搭建了一个特殊的“训练场”,模拟近地小行星表面的风化程度和微重力环境,让机器人进行行走、锚固、采样等实验。
专家介绍,月球表面的氦 – 3可作为核燃料,月球背面还有水冰资源;小行星则主要蕴藏稀土资源以及铁、镍、钴等金属。人类在与太空采矿有关的关键技术上已取得大量成果,太空3D打印技术等新兴技术的涌现,也让我们对在太空制造组装采矿装备和利用太空资源充满期待。基于现有的空间科学技术、航空航天技术以及采矿技术等,人类有望在几十年内实现试验性开采近地星体上的太空资源。
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