阳光取代了窑火,月壤作为原始建材,智能机器人充当建筑工人……这些正是我国航天领域最前沿的探索方向之一:月球原位自主智造。
19日,由深空探测实验室承办的以“地外资源开发利用技术前沿与发展战略——太空采矿与深空制造”为主题的中国工程院工程科技学术研讨会在安徽省亳州市举行,多位院士专家详解了“月宫”建造“黑科技”。
在位于安徽省合肥市的深空探测实验室,一项被称为“月壤原位3D打印系统”的原理验证实验,展示的便是月球原位自主智造的地外建造思路。
科研人员用抛物面镜将太阳光聚焦数千倍,产生超过1300摄氏度的高温,再通过一根柔性的光纤远距离传输聚光太阳能,就像一支精准的“光笔”,结合3D打印技术,将月壤材料打印出结构坚实的砖体或任意形状的构件。
“未来月球科研站的建设,核心是‘月球原位取材、集群协同智造、自主智能作业’。”中国工程院院士、哈尔滨工业大学党委书记陈杰说,其目标是转化利用月球的“土”并建成月球的“家”,最大限度降低对地球补给的长距离依赖,实现地外基地的智能建造、自主运维和可持续拓展。
月球表面呈现为一个集极端温差、高真空、强辐射以及带电月尘于一体的复杂环境,任何制造设备首先要解决长期可靠运行的难题。并且,未来月球基地的建造不可能由单一设备完成,需要异构机器人集群的协同作业。
设想未来的月面建造现场:勘察机器人进行测绘;运输机器人搬运月壤;大型3D打印机器人堆砌主体结构;灵巧装配机器人执行高精度装配作业……
“实现这一愿景的关键,是赋予月球无人装备集群‘群体智能’。”陈杰认为,这需要攻克月面远距离可靠通信、高精度协同定位、异构无人集群智能规划与自主控制等一系列核心技术,让不同的无人装备都能像一个有机整体般自主、智能、高效地协同作业。
根据国家航天局相关规划,我国将在2030年前实现中国人首次登陆月球,并在2035年前建成国际月球科研站的基本型。
据新华社电


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