TransFormers可以使恶劣的月球环境机器人友好

TransFormers可以使恶劣的月球环境机器人友好

现在,行星式车辆有两个功率选择:一个太阳能电力系统或放射性同位素热电发电机(RTG)。太阳能是常见的,因为它便宜,可靠,几乎无限期地运行。RTG是昂贵和庞大的,但是它们提供了大量的功能,并且将在数十年内可靠地实现。

太阳能的问题,这是一个巨大的问题,是有各种各样的情况,它根本不起作用,夜间是你最熟悉的。在更异国情调的环境(如火星)中,太阳能机器人在冬季遭受灰尘以及功率不足,或者正在横过倾斜的地方,使其远离阳光直射。太阳能机器人还有许多地方不能去,包括洞穴和其他永久阴影的地方。

这是否意味着要探索这些地方,我们需要用大而昂贵的RTG发送大型昂贵的机器人?也许不会。也许我们可以将我们想要探索的领域转化为更有利于探索的领域,通过使用带镜子的机器人将永恒的夜晚变成永恒的一天。

在太空中,对于大多数实际目的来说,阴影与夜晚之间几乎没有区别。在任何一种情况下,你和你的太阳之间都有足够的空间来防止光线通过。无论你是在月球上的一个永久阴影的火山口,还是火星上的洞穴,根本的问题是一样的,那就是环境不利于太阳能机器人。

在JPL,一组研究人员正在由美国航空航天局的“创新先进概念”计划资助,以开发一种使用称为TransFormers(简称TF)的移动机器人镜将光引入极端环境的方法。


这有点模糊,但是这里发生了什么事情,就是拥有移动机器人,附有巨型镜子栖息在月球坑的边缘。他们不断地调整镜子的角度,将太阳光反射到火山口,否则就是阴影。这允许太阳能动力车在那里操作,除了提供能量之外,灯还允许流动车看到并帮助保持温暖。

在规模方面,建模表明,您可以为10公里的流浪者提供一个深色阴影的月球火山口,一台TF机器人拥有直径约40米的镜子(是的,这是一个镜子)。有了一点焦点,这将反映每平方米300瓦,足以让好奇心大小的漫游器开心。随着流动站的驱动,TF将会调整镜子的角度,以确保无论流浪者在哪里,它都会在一个温暖,明亮和快乐的反射阳光的中间。同样的事情也应该在像洞穴这样更为复杂的环境中工作,虽然你需要多个反射光,通过沿着通道和角落反射阳光。前进的道路,

TF本身设计成便宜。利用折纸式折叠,您可以将一个(包括1200平方米的镜子)包装成一立方米的空间,质量小于100公斤。特别是与RTG相比,TF系统将会更便宜(单个RTG的成本约为4500万美元),您可以一遍又一遍地使用它来为许多不同的任务提供电力。此外,RTGs的重量足以让您无法在一个小型(或廉价)的流动站上使用它:而不是拥有机会,大小,您需要一些大小或更大的好奇心,进一步增加成本和复杂性(更不用说额外的安全注意事项,因为放射性燃料为RTG供电)。

当我们准备好我们的第一次TF任务时,它可能是在月球上的一个阴影的火山口,我们认为在表面或附近可能有挥发物(如水)。最可能的情况是将移动TF和探索机器人发送到火山口附近的一个位置,然后驱动它们(也许通过流动站拖动TF来简化事情)。TF将自己放在火山口边缘,然后在流动站进入火山口进入阳光;

那么,我们如何接近这样的工作呢?首先,我们知道它有效的,因为我们已经在地球上做了这么多年了:反射的阳光被用来照亮和指导隧道挖掘作业,挪威有一个村庄意大利一个)位于深谷在冬天,大型  定日镜被用来带来阳光。将这项技术引入太空就像将任何技术带入太空一样,是一个挑战。但NASA刚刚批准了一个名为“ 月球手电”的任务就TransFormers的概念而言,我们正在研究目前处于TRL 3或更高版本的组件技术,集成在TRL 1或2.因此,在我们甚至看到TF的原型之前,还有很多工作要做。但这是NASA创新高级概念计划的全部要点:采取非常未来的想法,并给予实际发生的资源。


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