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日本计划2030年用机器人征服月球

发布时间:2019-03-02 16:13:52 编辑:笔名

在应对人口急速老龄化的同时,日本也开始了自动化建设技术领域的试水。机器人产业巨头们动作频频,市场上的遥控推土机、无人机、人工智能辅助控制系统等各种建设机器人不断推陈出新。目前,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)正准备将这种技术应用到尚未开发且劳动力稀缺的外星球去,进而建设人类的太空基地。

JAXA并没有透露过多的太空基地建造的细节,但目前已确认与日本鹿岛建设公司(Kajima)有合作项目。据《日经亚洲评论》(NikkeiAsianReview)6月6日消息,目前该公司的自动化建设系统水平,可使JAXA在2030年左右,在月球建成可容纳4人-6人的基地,在2040年前后开始建设火星基地。

日本计划使用自动化建设机器人建造太空基地

鹿岛建设公司开发出新型自动化建设机器人,配有该公司的自动化建设系统——“A4CSEL”。该系统目前已应用于日本福冈和大分县的大坝建设中,如今JAXA则意欲将这一系统应用到航空领域中去。通过“A4CSEL”系统,将机器人与控制程序相连接,操作人员可进行远程操控。

鹿岛建设公司的“A4CSEL”系统去年应用于日本大坝建设中

人类在外太空建造基地,面临着完全不同于在地球建造时的挑战,目前距离地球远的人类建筑物是国际空间站。它是在远程遥控下,利用航天飞机运来的建筑材料,由宇航员组装而成。从1998年开始建造的国际空间站,耗费了13年才完成建造。

自动化建设系统计划

“A4CSEL”系统是依托信号传送来运作的,因外星球距地球较远,传送无线信号需要较长时间。因此,以远程操控为依托的自动化建设机械并不是一个现实的选择;其次,在无人监管的外星球上操作肯定比有工程师现场监管的地球难度大。因此与依靠远程控制相比,鹿岛建设公司选择了完全自动化的建设机器人,开发出了一种让建设机器人之间互相实现通讯的新系统,机器人自动检测到各自的位置,可为避免挡道、碰撞和重复工作等状况做出调整。

在外星体上建造人类基地,这一想法在现代自动化兴起之前就遭人诟病。1959年,也就是在人类首次登陆月球的10年前,美国政府就投资了一系列研究,来探索在月球上建立一个军事基地的可行性,彼时的苏联政府也有同样的想法。

约半个世纪后,人类对在外星球上生活的向往仍热度不减。不论是私人建筑公司,还是政府机构,比如欧洲航天局(ESA)、俄罗斯联邦航天局(RFSA)、美国航天局(NASA)等,都陆续开始推进各式各样的太空基地建造计划。

日本计划2030年用机器人征服月球

3D打印技术的出现则为实现这一天马行空的愿景带来了实际操作的可能。

2015年,旨在推动3D打印技术在地球及其他星体上建造大型居所方面的应用,NASA豪掷225万美元举办了“3D打印火星屋”挑战赛,即利用火星上的现有材料,并以3D打印的方式建成具有保护作用的基地。的优胜者被称为“火星冰屋”,该研发团队利用火星上的地下冰,先捕捉冰升华出的水蒸气,施以热能化为水后,机器人将水与纤维、气凝胶相混合,继而喷出一层层的框架结构。建成品呈半透明状,结构为双层构造,可见光穿透的同时,也能有效防辐射。内层冰壳内部铺有一层气凝胶,起到绝缘作用,保持内部温暖,外层的冰壳也不会融化。

“火星冰屋”结构图

鹿岛建设公司认为,新型自动化建设机器人将在火箭发射台或其他建筑物前的地基建设阶段用处颇大。如果这步顺利可行的话,该技术的下一步应用方向是处理更复杂的建筑结构。

公开资料显示,鹿岛建设公司创办于1840年,是日本大型综合建筑公司,也是全球第三大建筑承包商。该公司在西式建筑、铁路和大坝建设中,尤其是在核电厂建设和高层建筑建造中声誉显赫。

据《日经亚洲评论》消息,除了鹿岛建设公司之外,JAXA还与其他一些的工业建筑公司有合作项目。Taguchi工业公司负责开发易运输进太空的超轻型施工机械;东京建筑公司则试图以月球尘埃为原料建造砖块;Sakai重工业公司则着力研究低重力下土壤压实技术。

JAXA表示,将在2017年4月之后开始一系列室内实验来推进这种新型自动化建设机器人。