Robot pro výzkum jižního pólu Měsíce

Kamenné svahy vyhaslé sopky Mauna Kea, která je nejvyšší horou Havajských ostrovů, poslouží jako cvičný polygon měsíčního terénu, na kterém budou vědci Carnegie Mellon Robotics Institute, NASA a dalších organizací provádět zkoušky robota, určeného k průzkumu Měsíce.

V průběhu experimentů v terénu, které jsou naplánovány na období od 1. do 13. listopadu 2008, bude robot nazvaný Scarab napodobovat lunární misi za účelem extrahování vody, vodíku, kyslíku a dalších sloučenin, které mohou být potenciálně těženy za účelem využití při dalších výzkumech Měsíce. Robot pohybující se na čtyřech kolech se bude přemísťovat na různá místa a pomocí vrtáku, vyrobeného kanadskými odborníky, bude odebírat v každém místě vzorek horniny v délce 1 m. Každý vzorek bude chemicky analyzován pomocí vědeckých přístrojů NASA, které budou tvořit základní vybavení robota.

„Lidé se nevrátí na povrch Měsíce k dlouhodobému pobytu, dokud nenajdeme surovinové zdroje, které usnadní jejich pobyt na Měsíci,“ říká profesor William Whittaker, ředitel Robotics Institute´s Field Robotics Center. „Technologie vyvíjené pro robota Scarab pomohou určit jakékoliv zdroje vody, které by mohly existovat na Měsíci, které najdeme jako surový materiál pro novou etapu jeho výzkumu.“

Scarab byl navržen a postaven pro program NASA s názvem Human Robot System pracovníky Carnegie Mellon University. Poslouží pro pozemní zkoušky technologií, které by mohly být použity při konstrukci robota k výzkumu kráterů v oblasti měsíčního jižního pólu, kde robot bude operovat v prostředí věčné temnoty a za teplot kolem -230 °C. Bude vybaven laserovým zařízením pro „noční“ vidění. Robot neobvyklého vzhledu je vybaven výkyvnou nápravou, umožňující zdolávat písčitý terén či kamenité svahy, překonávat překážky o výšce 50 cm a provádět odběr vzorků pomocí vrtné soupravy. Robot o rozměrech 165 x 90 cm a hmotnosti 400 kg bude spotřebovávat pouze malé množství energie kolem 100 W. Energii mu bude dodávat radioizotopový generátor. Pohyb robota bude velmi pomalý – rychlostí přibližně 5 cm/s.

„V minulém roce jsme předvedli mimořádné manévrovací schopnosti robota Scarab a jeho schopnost autonomní navigace,“ říká David Wettergreen, vedoucí projektového týmu. „V tomto roce byl Scarab upraven a přizpůsoben k provádění analýzy odebraných vzorků pomocí přístrojů, vyvinutých v NASA. Nyní se jedná o komplexní robotický systém pro výzkum měsíčních pólů a hledání nerostných zdrojů.“

Scarab je vybaven vrtnou soupravou, vyrobenou ve společnosti Norcat (Northern Centre for Advanced Technology Inc.) v Sudbury, Ontario, Kanada. Vrták odebere během několika hodin vzorek horniny, dlouhý jeden metr, z pevné vrstvy či zvětralého kamene a horniny označované jako regolit. Odebraný vzorek bude následně přemístěn do dalšího zařízení, vyrobeného firmou Norcat, které jej rozdrtí na drobné úlomky.

Rozdrcený kámen a hornina spadne do zařízení RESOLVE (Regolith and Environment Science and Oxygen and Lunar Volatile Extraction), což je experiment, vyvinutý NASA v rámci programu ISRU (In Situ Resource Utilization). Uvnitř zařízení RESOLVE je vyhřívaná komora, v níž je vzorek horniny zahříván na teplotu až 900 °C. Přitom se uvolňují plyny, které jsou transportovány do plynového chromatografu, což je zařízení, které rozpoznává jednotlivé chemické látky a jejich poměrné zastoupení, a také určuje přesné složení sloučenin, které nás zajímají. Analýza celého vzorku v délce jednoho metru bude trvat asi 20 hodin.

Havajské ostrovy, proslulé svými tropickými plážemi, nemají příliš mnoho společného s Měsícem. Avšak téměř 4 200 m vysoká sopka Mauna Kea – domovské místo několika desítek velkých dalekohledů – je v zimních měsících často pokryto sněhovou nadílkou. Zkkušební cvičný terén NASA se nachází ve výšce přibližně 2 700 m n.m., kde se Scarab pravděpodobně setká s deštěm a mlhou, a kde se denní teploty pohybují kolem 40 °C.

Vývoj robota Scarab financuje NASA (Johnson Space Center in Houston, Texas), projekt řídí Glenn Research Center in Cleveland, Ohio (NASA). Robot Scarab i experiment RESOLVE jsou součástí programu NASA s názvem Exploration Technology Development Program, který řídí Langley Research Center in Hampton.

Zdroj: http://www.cmu.edu/news/archive/2008/October/oct14_scarabhawaii.shtml

autor: František Martinek