将机器人送到月球洞穴

3月15日 23:12 引自:phys.org

Lucas Froissart 在 RTS 网站上进行测试。来源:阿兰·赫尔佐格 2022 EPFL

月球表面以下一百米处有人类未触及的洞穴。它们是在大约十年前被发现的,但航天机构希望在宇航员冒险进入之前派机器人去调查这些神秘的洞穴。“在月球表面,白天温度高于零度 150 度,夜间温度低于零度 150 度,” Lucas Froissart 说,他最近在 EPFL 完成了机械工程硕士学位。“在这些可以通过天然垂直坑到达的地下洞穴中,温度为-30度,没有辐射。由于气候恒定且人类可以忍受,因此可以想象这些隧道可以作为大本营。”

圆形机器人

在攻读硕士学位期间,Froissart 在日本宇宙航空研究开发机构 (JAXA) 获得了实习机会。然而,由于大流行,他不能去东京。他最终在 Auke Ijspeert 教授的实验室完成了实习工作,通过视频会议与他的日本同事合作。

Froissart 的指示很简短:他有六个月的时间来设计一种能够推动六个探索机器人穿过月球隧道的机制。“我什至没有看到这些机器人长什么样。我只是被告知它们在重量、大小和刚度方面就像一个体操球,”他说。因此,Froissart 买了一些体操球,开始着手建造一个可以容纳六个机器人的外骨骼。

月球洞穴的插图。来源:EPFL

落差有多高?

Froissart 说:“外骨骼的设计目的是落入一个长约 100 米的月坑中。” “当它接触到地面时,三个探索机器人以45度角被推进,以尽可能地进入洞穴。另外三个被当场释放以收集即时数据。” 他的系统测试不仅要考虑坠落的高度,还要考虑月球上的失重和缺乏空气阻力。Froissart 计算出他必须将外骨骼从地球上 20 米的高度放下来模拟月球条件。

Lucas Froissart 和他的原型。来源:阿兰赫尔佐格,EPFL

来源:EPFL

Froissart 在 EPFL 校园中行走时找到了理想的测试地点:隔壁的 RTS 工地。在通知他项目的施工经理后,他被允许使用其中一个脚手架放下他的外骨骼。“现场工作人员甚至给我做了一个沙坑,里面装了一吨半的沙子来接收它,”他说。几百次测试后,他终于成功了,因为球在结构落地的那一刻被推进了几米。他收到了 JAXA 的积极反馈,计划继续他的工作。“几年后我们可能会在月球上看到它,”他说。

Froissart 一直想在太空行业工作,最近在苏黎世找到了一份制造卫星和火箭鼻锥的工作:“我在日本宇宙航空研究开发机构的经历让我得到了这份工作。”

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