Pogledajte bilo koji građevinski projekt ili operaciju površinskog rudarenja ovdje na Zemlji i vjerojatno će biti buldožera, utovarivača i kamiona; sve što je bitno za iskopavanje i izgradnju objekata. No, dok gledamo u budućnost s NASA-inom vizijom za istraživanje svemira koja poziva na povratak na Mjesec radi izgradnje baza i staništa, kako će se teška gradnja i iskopavanja izvršiti na površini Mjeseca?
Caterpillar Inc., tvrtka poznata po svojim teškim strojevima za zemljane radove i vodeći svjetski proizvođač građevinske i rudarske opreme, želi se pozabaviti tim problemom. Udružili su se s NASA-om kako bi stvorili tehnologiju koja bi u budućnosti mogla koristiti građevinskim i rudarskim radnicima posvuda, bilo da na putu do posla zgrabe zaštitnu kapu ili svemirsku kacigu.
Caterpillar je bio jedna od 38 tvrtki kojima je dodijeljena osnovna sredstva u sklopu NASA-inog programa inovativnih partnerstava (IPP). Projekti su odabrani za ovaj program zbog njihovog potencijala za unapređenje ključnih tehnologija koje će pomoći u ispunjavanju NASA-inih kritičnih potreba za budućnost.
Caterpillar je predložio višeterenski utovarivač za razvoj površine Mjeseca. Trenutno rade s NASA-om na razvoju tehnologije za proširenje postojeće opreme za zemljane radove senzorima i ugrađenim procesorima kako bi se osigurala daljinsko-operativna kontrola s vremenskim odgodom.
Utovarivač bi mogao poduzeti pomicanje regolita kao što su niveliranje, niveliranje, kopanje rovova, eksploatacija, iskopavanje i pokrivanje staništa. Također bi se mogao koristiti za izgradnju lunarnih baza, raspoređivanje ili premještanje površinskih sredstava, kao i za mobilnost na Mjesecu.
Zašto je prizemljena tvrtka poput Caterpillara zainteresirana za Mjesec?
'Kako smo mi to izgledali, postoje tehnologije koje su potrebne i na Zemlji i na Mjesecu', rekla je za Universe Today Michele Blubaugh, menadžerica Intelligence Technology Services u Caterpillaru. “Smatrali smo da je autonomno djelovanje opreme ista vrsta tehnologije koja se može koristiti na Mjesecu, kao iu rudarskoj primjeni. Imamo isti krajnji rezultat kao NASA.”
Taj krajnji rezultat je uklanjanje operatera građevinske opreme iz opasne situacije, bilo da se radi o operateru strojeva u opasnom minskom okruženju ili je operater astronaut na površini Mjeseca koji pokušava iskopati mjesta staništa.
Postoje dvije vrste tele-operacije. Jedan je daljinski rad, gdje se upravljanje strojem vrši pomoću udaljenog operativnog sustava. Na brodu bi postojao ili sustav vizije ili bi netko zapravo mogao vidjeti stroj kako radi. Drugi je autonomni rad, gdje se željeni rad programira i prebacuje na stroj, a zatim stroj obavlja posao bez itkog sučelja sa strojem, bilo daljinski ili izravno. Stroj bi čitao program na mjestu, pozicionirao se, imao mogućnosti izbjegavanja kako bi izbjegao kamenje ili bilo koji objekt koji bi mogao biti na putu, djelovao sam kako bi dovršio zadanu misiju.
Caterpillar radi na obje vrste operacija. 'To je jedan korak do sljedećeg', rekao je Blublaugh. 'Potrebne su vam razvijene obje te tehnologije, prvo s daljinskim operacijama, a onda su krajnje autonomne operacije.'
Također istražuju rad na daljinu ili autonomno na Mjesecu sa Zemlje, te se bave kašnjenjem od šest sekundi između Zemlje i Mjeseca.
Trenutno postoje dva utovarivača za više terena, Caterpillar 287 C Mini utovarivač, opremljen duplikatima daljinske tehnologije. Jedan se nalazi na Caterpillarovim poligonima u blizini njihova sjedišta u Peoriji, Illinois, a drugi je u kamenom dvorištu u svemirskom centru Johnson u Houstonu, Texas. 'Tako ga možemo zajedno razvijati', rekao je Blubaugh. “Kad nešto radimo, svatko od nas ima stroj pa znamo kako nešto reagira.”
Tehnologija je još uvijek u fazi razvoja. 'Napravili smo neke početne osnovne demonstracije kada smo isporučili stroj u svibnju 2007. u JSC', rekao je Blubaugh. “Grupa nas je otišla, a ljudi u JSC-u su poučeni kako koristiti stroj i koje su mogućnosti te smo razgovarali o sučeljima između različitih vrsta tehnologije.” U ljeto 2008. grupa iz Caterpillara vratit će se u JSC kako bi odradila privremenu demonstraciju na pustinjskom mjestu.
Oba stroja su na testiranju. “Unutar ugovora, NASA je odgovorna za neke od razvoja, a Caterpillar je odgovoran za druge dijelove”, rekao je Blubaugh, “a onda postoje stvari koje radimo zajedno kako bismo brže napredovali, tako da svi imaju koristi. JSC dobiva koristi od naših objekata 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 objekata, tako da je to obostrano koristan odnos između Johnsona i CAT-a.”
Caterpillar uskoro šalje JSC-u još jedan prijedlog ugovora koji će projekt podići na sljedeću razinu.
'Potražit ćemo berming, što je izgradnja zemljane berme oko mjesta, izravnavanje i otkrivanje položaja oštrice', rekao je Blubaugh. “Preuzimamo tehnologiju koju smo danas postigli i dižemo je na sljedeću razinu. To je gotovo godišnji proces korak po korak u razvoju, a naš ciljni datum za 2012. godinu za 2012. je planiran demo s potpisom koji prikazuje ovu vrstu tehnološke autonomije, mogućnost učitavanja programa u stroj i njegovo samostalno djelovanje.”
Budući da je mali utovarivač 287 C izuzetno težak i radi na dizel motoru, nije se mogao koristiti na Mjesecu. NASA razvija prototip lunarnog utovarivača, a Caterpillar pomaže u razvoju oštrice. 'Dakle, bit ćemo uključeni u projekt sve dok se bude razvijao', rekao je Blubaugh.
Jednogodišnji IPP projekti uključuju suradnju između NASA-e i tvrtke iz privatnog sektora, akademske zajednice ili drugog vladinog laboratorija. Sve IPP tvrtke rješavaju tehnološke prepreke programima zajedničkog razvoja koji dijele troškove.
Drugi primjeri NASA-inih IPP istraživačkih područja uključuju potragu za poboljšanim performansama motora i smanjenim emisijama za istraživanje aeronautike; visokotemperaturni materijali za motore lunarnih landera, optika za niže stope pogreške budućih svemirskih teleskopa i demonstracija izolacije staklenih mjehurića za kriogene spremnike.
Uz ukupnu cijenu Caterpillarovog projekta od nešto manje od 1.000.000 dolara, procjenjuje se da Caterpillar doprinosi oko 45%, a NASA 55%. Za cijeli NASA-in inovativni partnerski program 9 milijuna dolara financiranja dolazi iz NASA-inog proračuna za prijenos tehnologije, 13 milijuna dolara osiguravaju NASA izvori u programima, projektima ili terenskim centrima, a 12 milijuna dolara od vanjskih partnera za ukupnu kombiniranu financijsku obvezu od 34 milijuna dolara .
“Mnogi od nas u Caterpillaru odrasli smo u vrijeme prvog svemirskog razvoja,” rekao je Blubaugh, “prilično je uzbudljivo za nas biti dio ovoga. Osim toga, to je samo dobra investicija u budućnost.”
