随着地球资源的日益枯竭,人类的目光逐渐投向了太空。太空采矿,这个以往在科幻小说和电影中出现的场景,正在逐步走向现实。前不久,我国首台太空采矿机器人在中国矿业大学诞生。
独特“六足模式”
中国矿业大学刘新华教授团队研发的多功能太空采矿机器人,与时下火爆的人形机器人以及机器狗等不同,太空采矿机器人的基本形态为六足模式,有三个轮足和三个爪足。刘新华教授告诉记者,之所以这样设计,主要是为了适应太空中的微重力环境。
太空采矿机器人要在地外星体上完成地质勘探和矿物采集任务,钻探属于必备技能。在地球重力环境下,机器人本身的重量就足以支撑钻头钻进,而月球重力只有地球的六分之一,小行星上大多是低微重力,如何让钻头顺利钻进星体表面就成了大问题。为了解决失重带来的漂移,科研团队想到了模拟昆虫的爪刺结构,于是,为太空采矿机器人设计了特殊的爪刺足。
练成“十八般武艺”
太空采矿机器人要在太空星体上完成探矿采矿工作,不仅要面对微重力的问题,还要面对极端温差、真空、太空辐射以及重量体积限制等一系列难题。刘新华教授团队给太空采矿机器人搭建了一个特殊的“训练场”。
中国矿业大学机电工程学院副教授华德正说:“我们搭建这个环境主要考虑两个方面,一个方面就是模拟近地小行星表面的风化程度,主要是以沙壤为主。另一块就是微重力环境,我们设计的这种悬吊机构,通过垂直的悬吊抵消它的重力,实现微重力的变化。”团队成员介绍,经过在沙盘上不断训练,目前,通过六足差动系统悬架、离合器等协同工作,太空采矿机器人已经可以根据工作环境调整自身结构形状,适应地外星体的复杂地表环境。
有望开采近地星资源
专家介绍,月球作为地球唯一的天然卫星,同时具有距地球相对较近的优势和丰富的资源,目前对月球资源的探索研究全球关注度最高。中国矿业大学环境与测绘学院教授李怀展说:“月亮表面的氦-3,它可以作为核燃料,还有月球背面的水冰资源。”
此外,太阳系中数量众多的小行星也蕴藏着丰富的矿产资源,其中近地小行星运行轨道距离地球较近,同样开发利用相对便利,目前已初步掌握有1500多颗近地小行星具有非常高的开采价值和可采性。李怀展介绍说:“小行星主要是稀土资源,还有就是铁、镍、钴这种金属。通过前期的探测,这些资源是确定存在的。”据央视