ここ地球上で建設プロジェクトや露天掘りを見てみましょう。ブルドーザー、ローダー、トラックが存在する可能性があります。構造物の発掘と建設に必要不可欠なものすべて。しかし、基地や生息地を建設するために月に戻ることを要求するNASAの宇宙探査ビジョンで未来を見据えた場合、月面での重たい建設と発掘はどのように行われるのでしょうか。
Caterpillar Inc.は、彼らの重土移動機械であり、建設および鉱山機械の世界的大手メーカーで知られていますが、この問題に取り組んでいます。彼らはNASAと提携して、建設中に労働者に利益をもたらす可能性のあるテクノロジーを作成し、ヘルメットをかぶって作業するか宇宙ヘルメットを作業するかに関係なく、将来のあらゆる場所で労働者を採掘しました。
Caterpillarは、NASAの革新的なパートナーシッププログラム（IPP）の一環としてシードファンドを授与された38社の1つです。 NASAの将来の重要なニーズを満たすのに役立つ主要な技術を進歩させる可能性があるため、このプログラムのプロジェクトが選択されました。
キャタピラー社は、月面開発用のマルチテラインローダーを提案しています。現在、彼らはNASAと協力して、センサーとオンボードプロセッサを備えた既存の土木移動機器を強化して、時間遅れの遠隔操作制御を提供する技術を開発しています。
ローダーは、グレーディング、レベリング、トレンチング、ストリップマイニング、掘削、生息地カバーなどのレゴリスの移動を行うことができます。また、月面基地の建設、地表の資産の配備または再配置、および月面での移動にも使用できます。
Caterpillarのような実用的な企業が月に関心を持っているのはなぜですか？
キャタピラー社のインテリジェンステクノロジーサービスマネージャーであるミケーレブルーボー氏はスペースマガジンに、「私たちの見方では、地球と月の両方に必要なテクノロジーが存在する」と語った。 「私たちは機器の自律的な運用を、月面や鉱山で使用できるテクノロジーと同じタイプであると考えました。最終的な結果はNASAと同じです。」
その最終結果は、危険な鉱山環境にいる機械オペレーターであろうと、オペレーターが生息地を発掘しようとしている月面の宇宙飛行士であろうと、危険な状況から建設機械のオペレーターを排除することです。
テレオペレーションには2種類あります。 1つはリモート操作で、マシンの制御はリモートオペレーティングシステムで行われます。搭載されているビジョンシステムがあるか、誰かが実際にマシンを動作していると見なすことができます。もう1つは自律動作です。この場合、目的の作業がプログラムされて機械にオフロードされ、機械はリモートまたは直接のいずれかで機械とやり取りすることなく作業を実行します。機械はサイトでプログラムを読み取り、位置を決め、岩や邪魔になる可能性のある物体を回避するための回避機能を備えており、所定のミッションを完了するために単独で動作します。
Caterpillarは、両方のタイプの運用に取り組んでいます。 「これは次の一歩です」とブラブロート氏は語った。 「これらのテクノロジーを両方とも開発し、最初にリモート操作を行い、次に究極の操作を自律操作にする必要があります。」
彼らはまた、地球から月への遠隔または自律的な作業を調査し、地球と月の間の6秒の時間遅延に対処しています。
現在、2つのマルチテラインローダー、Caterpillar 287 Cスキッドステアローダーがあり、リモートテクノロジーの複製が装備されています。 1つはイリノイ州ピオリアの本社近くのキャタピラーの試験場にあり、もう1つはテキサス州ヒューストンのジョンソンスペースセンターの岩場にあります。 「私たちが一緒に開発できる方法です」とBlubaugh氏は言います。 「私たちが何かをしているとき、私たちはそれぞれマシンを持っていて、何かがどのように反応するかを知っています。」
技術はまだ開発段階にあります。 「2007年5月にJSCでマシンを納入したときに、最初の基本的なデモンストレーションを行いました」とBlubaugh氏は述べています。 「私たちのグループがダウンし、JSCの人々はマシンを使用するように教えられ、機能は何か、そして私たちは異なるタイプのテクノロジー間のインターフェースについて話し合いました。」 2008年夏には、CaterpillarのグループがJSCに戻り、砂漠のサイトで暫定的なデモを行います。
両方のマシンでテストが行われています。 「契約の範囲内で、NASAが開発の一部を担当し、キャタピラーが他の部分を担当します」とBlubaugh氏は語ります。 JSCは私たちの施設と技術に取り組んでいるエンジニアのメリットを享受し、その逆も同様です。CATはJSCで働いている人々と彼らが持っているテクノロジーとその施設のメリットを享受しているため、ジョンソンとCATの相互に有益な関係にあります。」
キャタピラー社は、プロジェクトを次のレベルに引き上げるもう1つの契約提案をJSCに提出します。
「バーミングを行うことを検討します。これは、サイトの周りに土製のバームを構築し、ブレードの位置を水平にし、感知することです」とBlubaugh氏は言います。 「私たちは今日達成したテクノロジーを採用し、それを次のレベルに引き上げます。これは、開発におけるほぼ毎年の段階的なプロセスであり、この種のテクノロジーの自律性を示すシグネチャデモを行い、プログラムをマシンにロードして、それ自体をすべて単独で動作させることができる目標日は、2012年を目標としています。」
287 Cスキッドローダーは非常に重く、ディーゼルエンジンで作動するため、月面では使用できませんでした。月ローダー型車両のプロトタイプがNASAによって開発されており、Caterpillarはブレードの開発を支援しています。 「それで、私たちはプロジェクトが発展するにつれてずっとプロジェクトに関与するでしょう」とBlubaughは言いました。
1年間のIPPプロジェクトには、NASAと民間企業、学界、または他の政府研究所の企業とのコラボレーションが含まれます。すべてのIPP企業は、コストシェアされた共同開発プログラムで技術の障壁に取り組んでいます。
NASA IPP研究分野の他の例には、航空研究のためのエンジン性能の向上と排出量の削減の追求が含まれます。月着陸船エンジン用の高温材料、将来の宇宙望遠鏡のエラー率を下げるための光学系、極低温タンク用のガラス気泡断熱のデモンストレーション。
キャタピラープロジェクトの総コストは100万ドル弱で、キャタピラーは約45％、NASAは55％を貢献すると推定されています。 NASAの革新的なパートナーシッププログラム全体では、900万ドルの資金がNASAのテクノロジートランスファーパートナーシップの予算から調達され、1300万ドルはプログラム、プロジェクト、またはフィールドセンターのNASAソースから提供され、1200万ドルは外部パートナーから提供され、合計3,400万ドルの財政的コミットメント。
「キャタピラーの多くの私たちが最初の宇宙開発の時に育った」とブルーボー氏は語った。さらに、それは将来への投資に過ぎません。」
