Pogledajte bilo kakav građevinski projekt ili operaciju kopanja na površini ovdje na Zemlji i vjerovatno će biti buldožera, utovarivača i kamiona; sve što je bitno u iskopu i izgradnji građevina. Ali dok gledamo u budućnost s NASA-ino vizijom za istraživanje svemira koja zahtijeva povratak na Mjesec radi stvaranja baza i staništa, kako će se teška gradnja i iskopavanje obaviti na površini Mjeseca?
Caterpillar Inc., tvrtka poznata po svojim teškim strojevima za kretanje u zemlji i vodeći svjetski proizvođač opreme za građevinarstvo i rudarstvo, želi riješiti taj problem. Surađivali su s NASA-om kako bi stvorili tehnologiju koja bi mogla biti od koristi građevinskim i rudarskim radnicima svuda u budućnosti, bilo da zgrabe tvrdu kapu ili svemirsku kacigu na putu za posao.
Caterpillar je bio jedna od 38 tvrtki koje su dobile sjemenska sredstva u sklopu NASA-inog inovativnog programa partnerstva (IPP). Projekti su odabrani za ovaj program zbog njihovog potencijala da unaprijede ključne tehnologije koje će pomoći u ispunjavanju NASA-inih kritičnih potreba za budućnost.
Caterpillar je predložio utovarivač s više terena za razvoj mjesečeve površine. Trenutno rade s NASA-om na razvoju tehnologije za proširenje postojeće opreme koja se kreće zemljom pomoću senzora i ugrađenih procesora kako bi se omogućila teleoperativna kontrola kasne s vremenom.
Utovarivač bi mogao obavljati regolitne poteze poput ocjenjivanja, izravnavanja, rovova, iskopavanja traka, iskopavanja i pokrivanja staništa. Može se koristiti i za izgradnju lunarnih baza, raspoređivanje ili izmještanje površinskih sredstava, kao i za kretanje na Mjesecu.
Zašto je zemaljska tvrtka poput Caterpillar zainteresirana za Mjesec?
"Na način na koji smo izgledali, postoje tehnologije koje su potrebne i na Zemlji i na Mjesecu", izjavila je za Space Magazine Michele Blubaugh, direktorica Obavještajnih tehnologija u Caterpillaru. „Gledali smo autonomne operacije opreme kao istu tehnologiju koja se može koristiti na Mjesecu, kao i za rudarsku primjenu. Imamo isti konačni rezultat kao i NASA. "
Taj krajnji rezultat je uklanjanje operatera građevinske opreme iz opasne situacije, bilo da je riječ o rukovatelju strojevima u opasnom minskom okruženju ili da je operator astronaut na mjesečevoj površini koji pokušava iskopati mjesta staništa.
Postoje dvije vrste tele-rada. Jedan je daljinski rad, gdje se kontrola stroja vrši pomoću udaljenog operativnog sustava. Na njemu bi bio ili sustav vida ili bi netko mogao stvarno vidjeti stroj kako radi. Drugi je autonomni rad, pri čemu se željeni posao programira i pretovarava na stroj, a zatim stroj obavlja posao bez da se itko s njim izravno ili izravno povezuje sa strojem. Stroj bi čitao program na mjestu, samim položajima, imao bi mogućnost izbjegavanja stijena ili bilo kojeg predmeta koji bi vam se mogao suprotstaviti, djelujući samostalno kako bi dovršio zadanu misiju.
Caterpillar radi na obje vrste pogona. "To je jedan korak do drugog", rekao je Blublaugh. "Trebate vam obje razvijene tehnologije, prvo s daljinskim operacijama, a onda je krajnja autonomna operacija."
Oni također istražuju kako rade Mjesec sa Zemlje daljinski ili autonomno, i bave se šest puta drugim vremenskim odmakom između Zemlje i Mjeseca.
Trenutno postoje dva terenska utovarivača, Caterpillar 287 C mini utovarivač opremljen duplikatima daljinske tehnologije. Jedan se nalazi na Caterpillar-ovim dokaznim terenima u blizini njihovog sjedišta u Peoriji, Illinois, a drugi je u dvorištu stijena u Johnson Space Centeru u Houstonu, Texas. "Na taj način to možemo zajedno razvijati", rekao je Blubaugh. "Kad nešto radimo, svi imamo stroj, tako da znamo kako nešto reagira."
Tehnologija je još uvijek u fazi razvoja. "Obavili smo početne osnovne demonstracije, kada smo stroj isporučili u svibnju 2007. u JSC", rekao je Blubaugh. "Grupa nas je pala, a ljudi u JSC-u podučavani su kako koristiti stroj i koje su sposobnosti, a razgovarali smo i o sučeljima između različitih vrsta tehnologije." U ljeto 2008. godine, grupa iz Caterpillara vratit će se u JSC da napravi privremenu demonstraciju na pustinjskom mjestu.
Oba stroja su prošla ispitivanja. "U okviru ugovora, NASA je odgovorna za neki razvoj, a Caterpillar je odgovoran za druge dijelove," rekao je Blubaugh, "i postoje stvari koje zajednički radimo da brže napredujemo tehnologiju, tako da svi imaju koristi. JSC dobiva koristi od naših postrojenja i naših inženjera koji rade na tehnologiji, i obrnuto, CAT dobiva koristi od ljudi koji rade u JSC-u i tehnologije koju imaju i njihovih postrojenja, tako da je to obostrano koristan odnos Johnsona i CAT-a. "
Caterpillar ima još jedan prijedlog ugovora koji će uskoro otići u JSC koji projekt podiže na novu razinu.
"Tražit ćemo da napravimo berming, a to je izgradnja zemljane berme oko mjesta, izravnavanje i osjetiti položaj oštrice", rekao je Blubaugh. „Uzimamo tehnologiju koju smo danas postigli i prenosimo je na novu razinu. Gotovo je godišnje, korak po korak proces u razvoju, a cilj nam je dati potpis potpisa koji prikazuje ovu vrstu tehnološke autonomije, mogućnost učitavanja programa u stroj i njegovo samostalno djelovanje ciljano je za 2012. godinu. "
Budući da je mini utovarivač 287 C izuzetno težak i radi na dizelskom motoru, nije se mogao koristiti na mjesecu. Prototip vozila za lunarni utovarivač razvija NASA, a Caterpillar pomaže u razvoju oštrice. "Dakle, mi ćemo biti uključeni u projekt cijelo vrijeme kako se razvija", rekao je Blubaugh.
Jednogodišnji IPP projekti uključuju suradnju NASA-e i tvrtke iz privatnog sektora, akademske zajednice ili druge vladine laboratorije. Sve IPP tvrtke rješavaju tehnološke barijere programima zajedničkog razvoja koje dijele troškovi.
Ostali primjeri NASA-ovih IPP područja uključuju potragu za poboljšanim performansama motora i smanjenim emisijama u aeronautičkim istraživanjima; visokotemperaturni materijali za mjesečeve motore za sletanje, optika za smanjenje stope pogreške budućih svemirskih teleskopa i demonstracija staklenih mjehurića za kriogene spremnike.
S ukupnim troškovima Caterpillar projekta od nešto manje od 1.000.000 USD, procjenjuje se da Caterpillar doprinosi oko 45%, a NASA 55%. Za cjelokupni NASA-in inovativni partnerski program 9 milijuna dolara financiranja dolazi iz NASA-inog proračuna za transfer tehnologije, 13 milijuna dolara osiguravaju NASA-in izvori u programima, projektima ili terenskim centrima, a 12 milijuna dolara od vanjskih partnera za ukupno kombinirano financijsko opredjeljenje u iznosu od 34 milijuna dolara ,
„Mnogi od nas u Caterpillar-u odrastali su u vrijeme prvog svemirskog razvoja," uzbudljivo je za nas biti dio ovoga. Osim toga, to je samo dobra investicija za budućnost. "
