月球车可以被放入熔岩管以探索它们的深度

在进行太空探索时,技术挑战比比皆是。 有些地区非常偏远或孤立,工程师需要建造一辆专用的车辆来参观它们。 月球上一些更偏远的地方肯定是这种情况——尤其是月球上尚未探索的洞穴。 现在,洛桑联邦理工学院 (EPFL) 的一名研究生似乎开发了这样一个访问系统。

这些月球洞穴最初是由熔岩管雕刻而成,但数百万年来一直保持原状。 然而,它们具有明显的优势。 它们是一个相对一致的温度,虽然它处于人类所能承受的寒冷的一面(-30 摄氏度),但无疑比月球表面的恶劣温度波动要好,后者在夜间 -150 摄氏度和 150 摄氏度之间变化C 白天。 此外,洞穴顶部的风化层可以有效抵御不断冲击月球表面的辐射。 简而言之,这些洞穴可能成为月球基地的绝佳起点。

但是,尽管十年前被发现,我们对这些洞穴仍然知之甚少。 要使用它们,我们必须了解更多,而最好的方法是派一些机器人代替我们。 其中一些洞穴的深度超过 100 m,如果不是不可能的话,将着陆器直接送入其中至少在技术上是不可行的。 因此,工程师们必须想出一种方法,将探索机器人放入洞穴而不破坏它们。

UT 视频讨论熔岩管。

这项任务落到了卢卡斯·弗罗瓦萨特身上,他是 EPFL 的一名研究生,他还在日本宇宙航空研究开发机构 (JAXA) 的硕士课程中实习过,该机构负责自行设计机器人。 不幸的是,Froissart 先生的实习恰逢 Covid-19 大流行,因此他无法在日本度过任何时间。 但是,像许多孤立的工人一样,他花时间与他的 JAXA 同事在视频会议上进行合作。

视频会议的一个缺点是它们无法让您充分了解可能对您的工作至关重要的任何物理事物。 Froissart 知道他应该设计一种机制,当从高处落入洞穴深处时,可以将六个机器人发射到洞穴中。 但他对机器人本身的了解只是它们的大小、形状、重量和刚度与体操球差不多。

因此,Froissart 做了任何优秀工程师都会做的事情,出去买了一些健身球来测试他的新设计。 具体来说,他的任务是建造一个外骨骼,该外骨骼将推动六个机器人中的三个远离外骨骼本身的着陆点,同时存放其他三个球形机器人 close 经过。 他还必须应对其他难以在地球表面模拟的东西——月球引力。

Froissart 在他进行一些测试的建筑工地。
信用 – 阿兰赫尔佐格 / EPFL

Froissart 计算出,要模拟 100 m 落入月球洞穴,他必须将他的设备放下 20 m 到地球表面。 这仍然是一个重要的高度,但有一天他在散步时被一个创新的想法所震撼。

那次步行恰好带他经过EPFL校园旁边的一个建筑工地。 该站点的经理允许 Froissart 使用站点的一个脚手架来测试他的设备,甚至在脚手架底部倾倒了一些沙子来模拟洞穴底部的风化层。 与大多数创新项目一样,它在第一次、第二次或第一百次都不起作用。 但它最终确实奏效了,Froissart 为他的 JAXA 同事提供了一个经过全面测试的外骨骼,可以将三个球形机器人推进几米外,同时在着陆点放置三个机器人.

即使完成了这项任务,在任何机器人探索月球洞穴之前还有更多工作要做。 机器人本身还没有经过全面测试,也没有任何方法可以成功地落入洞穴系统。 但是许多工程师和科学家仍在研究这个问题。 Froissart 本人不是其中之一,尽管他仍然参与太空探索。 他将在苏黎世建造卫星和火箭鼻锥,并希望有一天能看到他的外骨骼将真正的机器人放入月球洞穴。

Froissart 使用他的外骨骼装置将球形机器人发射到月球熔岩洞穴中。
信用 – 阿兰赫尔佐格 / EPFL

EPFL—— 将机器人发射到月球洞穴
UT – ESA 正在执行一项探索月球洞穴的任务
UT——月球熔岩管探索者的一个想法
UT – 月球和火星上的熔岩管非常非常大。 大到足以容纳整个行星基地

铅图像:
一个探索机器人照亮了艺术家构思中的洞穴。
学分——EPFL