Rymdteknologiföretaget Lunar Outpost har avslöjat sin nya Lunar Prospector-rover som kommer att utforska månens yta för att söka efter och kartlägga resurser. Lunar Prospector är utformad för att borra efter och analysera underytprover. Den första av de små robotarna demonstrerades nyligen på simulerad Lunar-regolit vid Colorado School of Mines.
Månen innehåller användbara resurser, och rymdteknisk start Lunar Outpost vill hitta dem. Bevis från fjärranalys antyder att det finns vatten i jorden, i den tunna atmosfären, och det finns troligtvis stora mängder vatten frusna i de permanent skuggade sidorna på kratrarna. Och i augusti 2018 bekräftade NASA närvaron av vattenis vid månens poler.
Månen kan också ha andra värdefulla resurser, som Helium 3. Helium 3 är mycket sällsynt här på jorden och kan vara ett värdefullt bränsle för kärnklyvning när tekniken väl fungerar. Månen kan innehålla upp till en miljon ton av den, en enorm mängd. Månen har också järn och nickel, avsatt på ytan av asteroidstrejker.
Men alla dessa resurser identifierades genom fjärranalys. Nästa steg är att kartlägga var de befinner sig och begränsa några av uppskattningarna av deras belopp. Det kallas mark-truthing, och det är där Lunar Prospector kommer in.
Lunar Prospector är liten. Den väger bara 10 kg. (22 pund.) Den är utformad för att arbeta i team och täcker mycket mer mark än en enda större rover kunde. De kommer att distribueras för att identifiera landningsplatser och platser för resursuttag i framtiden.
Fokus för Lunar Prospector är att tillhandahålla undersökningsdata för In situ Resource Utilization, eller ISRU. ISRU är viktigt eftersom när människor vågar sig längre ut i solsystemet och försöker etablera en närvaro där, kommer vi inte att kunna ta med oss allt vi behöver. Vi måste hitta och använda resurser på vägen. Och månen är ett logiskt första steg. Lunar Outpost hoppas att deras Prospector-robotar kommer att ge tidiga ISRU-data till framtida uppdrag, vilket möjliggör bättre uppdragsplanering.
Var och en av de 10 kg "bots" har ungefär hälften av den vikt som är tillgänglig för specialiserade nyttolaster, medan resten används av navigationsutrustning ombord. Lunar Prospectors kommer att använda LIDAR, (Light Detection and Ranging), som liknar radar, men använder lasrar. LIDAR använder pulser av laserljus för att belysa ett mål, och det reflekterade ljuset mäts med en sensor för att ge avståndet till målet. LIDAR gör detta snabbt och kan snabbt skapa en 3D-karta över sin miljö. Tillsammans kommer en grupp Lunar Prospectors att göra ett mycket effektivt kartläggningsteam. Prospektorerna kommer att använda sin LIDAR för att röra sig runt ytan och undvika faror och hinder.
LIDAR skapar en mycket högre upplösningskarta över ytan än en orbiter någonsin kunde. Prospektorerna skapar kartor med en aldrig tidigare skådad upplösning på centimeter. Och eftersom de använder LIDAR kan de arbeta i mörkret. Ingen belysning behövs.
De kan också manövreras på distans eller teledrivna med hjälp av NASA: s Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G) -koncept som ett centrum för verksamheten. LOP-G är ett förslag till en rymdstation i omloppsbana runt månen som kommer att fungera som ett kommunikationsnav, vetenskapslaboratorium, korttidsbostadsmodul och hålrum för rover och andra robotar.
Prospektorerna är utformade för att vara robusta, kapabla plattformar som kan anpassas och massproduceras till olika uppdragsprofiler.
Lunar Prospector-systemet representerar ett paradigmskifte i robotutforskningen. Tidigare har alla robotutforskare varit enstaka enheter med ett stort team av personal som hanterar uppdraget. NASA: s Spirit, Opportunity och Curiosity-rovers finns i den formen. Men Lunar Outpost vill vända det på huvudet, med ett stort antal prospekter som kontrolleras av en enda operatör. De kallar detta Autonomous Lunar Prospecting Swarms (ALPS).
En enda operatör skulle övervaka en svärm av robotar, men behöver inte mikrohantera dem. Varje bot skulle utföra sina uppgifter autonomt med hjälp av AI och beslutsfattande algoritmer. Det betyder att svärmen av "bots" skulle kunna utföra sitt uppdrag även när den mänskliga övervakaren vilade eller sov.
Varje Lunar Prospector kan också borra efter prover i underytan och analysera provet, vilket ger en mycket mer detaljerad mätning av resurskoncentrationer än någon fjärranalys kan. Var och en kommer också att ha en framåtriktad spektrometer för att skanna månens yta. När resurser upptäcks kan Prospector följa spektrometern till större koncentrationer av resurser. Företaget jämför detta med gruvpraxis att ”följa venen” av malm vid gruvdrift här på jorden. Prospektorerna kommer också att kunna fånga 4k-video av sin omgivning, en annan värdefull resurs för uppdragsplanerare.
Prospektorerna är utformade för att vara robusta, kapabla plattformar som kan anpassas och massproduceras till olika uppdragsprofiler. Medan större, mer sofistikerade rovers inte kommer att utrotas någon gång snart, är de inte nödvändiga på Månen, där svärmar av Prospectors kan användas.
Lunar Outpost planerar att meddela sitt första uppdrag till månen någon gång i mitten av 2019.
- Lunar Outpost-webbplats
- Colorado School of Mines
- Wikipedia-sida: Lunar Water
- JPL-nyheter: Ice Confirmed at the Moon's Poles
- Wikipedia sida: Lidar
- NASA News: NASAs Lunar Outpost kommer att utvidga mänsklig närvaro i djupa rymden
