Thiết lập đường sắt trên mặt trăng
Ý tưởng của nghệ sĩ về cách tiếp cận mới lạ do người được trao giải NIAC Giai đoạn II năm 2024 đề xuất cho các sứ mệnh khả thi trong tương lai mô tả bề mặt mặt trăng với hành tinh Trái đất ở đường chân trời.
Tín dụng: Ethan Schaler
Ethan Schaler
Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA
Chúng tôi muốn xây dựng hệ thống đường sắt mặt trăng đầu tiên, hệ thống này sẽ cung cấp khả năng vận chuyển trọng tải đáng tin cậy, tự chủ và hiệu quả trên Mặt trăng. Một hệ thống vận chuyển robot bền bỉ, có tuổi thọ cao sẽ rất quan trọng đối với hoạt động hàng ngày của căn cứ bền vững trên mặt trăng vào những năm 2030, như đã hình dung trong kế hoạch từ Mặt trăng tới Sao Hỏa của NASA và các khái niệm sứ mệnh như Robotic Lunar Surface Operations 2 (RLSO2), để:
Vận chuyển regolith được khai thác cho vật tư tiêu hao ISRU (H2O, LOX, LH2) hoặc xây dựng
Vận chuyển trọng tải xung quanh căn cứ mặt trăng và đến/từ các bãi đáp hoặc các tiền đồn khác
Chúng tôi đề xuất phát triển FLOAT — Bay lên linh hoạt trên đường ray — để đáp ứng những nhu cầu vận chuyển này.
Hệ thống FLOAT sử dụng các rô-bốt từ tính không được cấp điện để bay trên rãnh phim linh hoạt 3 lớp: lớp than chì cho phép rô-bốt di chuyển thụ động trên đường ray bằng cách sử dụng lực bay nghịch từ, lớp mạch linh hoạt tạo ra lực đẩy điện từ để đẩy rô-bốt dọc theo đường ray một cách có điều khiển và một tùy chọn Lớp tấm pin mặt trời màng mỏng tạo ra năng lượng cho đế khi có ánh sáng mặt trời. Robot FLOAT không có bộ phận chuyển động và bay trên đường ray để giảm thiểu mài mòn/mài mòn do bụi mặt trăng, không giống như robot mặt trăng có bánh xe, chân hoặc đường ray.
Đường ray FLOAT trải thẳng lên mặt trăng để tránh việc xây dựng lớn tại chỗ — không giống như đường bộ, đường sắt hoặc đường cáp thông thường. Các robot FLOAT riêng lẻ sẽ có thể vận chuyển tải trọng có hình dạng/kích thước khác nhau (>30 kg/m^2) với tốc độ hữu ích (>0,5m/s) và hệ thống FLOAT quy mô lớn sẽ có khả năng di chuyển lên tới 100.000 giây kg regolith / trọng tải nhiều km mỗi ngày. FLOAT sẽ hoạt động tự chủ trong môi trường mặt trăng bụi bặm, khắc nghiệt với việc chuẩn bị địa điểm tối thiểu và mạng lưới đường ray của nó có thể được cuộn lại/cấu hình lại theo thời gian để phù hợp với các yêu cầu phát triển của sứ mệnh căn cứ mặt trăng.
Trong Giai đoạn 2, chúng tôi sẽ tiếp tục loại bỏ các rủi ro liên quan đến việc sản xuất, triển khai, kiểm soát và vận hành lâu dài các rô-bốt cỡ mét/đường ray cỡ km hỗ trợ các hoạt động khám phá của con người (HEO) trên Mặt trăng, bằng cách hoàn thành những việc sau những việc cốt yếu:
Thiết kế, sản xuất và thử nghiệm một loạt nguyên mẫu rô-bốt/đường ray quy mô nhỏ, đỉnh cao là màn trình diễn trên nền tảng thử nghiệm tương tự mặt trăng (bao gồm thử nghiệm các chiến lược triển khai đường đua và chuẩn bị địa điểm khác nhau)
Điều tra tác động của các tác động môi trường (ví dụ: nhiệt độ, bức xạ, sạc, ô nhiễm chất mô phỏng regolith mặt trăng, v.v.) đến hiệu suất và tuổi thọ của hệ thống
Điều tra / xác định lộ trình công nghệ để giải quyết các lỗ hổng công nghệ và khả năng sản xuất hoàn thiện cho phần cứng quan trọng (ví dụ: mảng từ tính diện tích lớn với miền từ tính quy mô mm và bảng mạch uốn diện tích lớn)
Tiếp tục cải tiến các mô phỏng thiết kế hệ thống FLOAT với độ chính xác cao hơn, nhằm cung cấp các ước tính hiệu suất được cải thiện theo khái niệm nhiệm vụ RLSO2
Chúng tôi cũng sẽ tận dụng các nguyên mẫu quy mô phụ này để khám phá các cơ hội trình diễn công nghệ tiếp theo trên các chuyến bay dưới quỹ đạo phụ (thông qua Cơ hội bay / TechFlight) hoặc trình diễn công nghệ mặt trăng (thông qua tàu đổ bộ LSII / CLPS)
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
