La NASA pensa al suo primo robot scavatore

Si chiama RASSOR (pronunciato razor) e, nonostante sia ancora un prototipo, ci si aspetta molto da lui in futuro. La NASA, dopo decenni passati a progettare robot pieni di strumenti scientifici di ogni tipo per esplorare altri mondi, ha deciso di rimuovere gli strumenti delicati e implementare una coppia di solide scavatrici in grado di lavorare tutto il giorno, ogni giorno, per molti anni.
Il progetto è appena nato e la prima missione nello spazio è ben lontana, ma gli ingegneri si stanno già facendo un'idea per costruire un robot scavatore affidabile e sicuro.


«Siamo rimasti sorpresi da ciò che potremo fare con esso», spiega Rachel Cox del RASSOR team presso il Kennedy Space Center.
Una delle sfide che gli ingegneri hanno dovuto affrontare è stata quella di progettare un robot abbastanza leggero e piccolo da poter volare su un razzo, ma allo stesso tempo abbastanza solido e pesante da essere in grado di operare in ambienti di microgravità come quello lunare, che sarà probabilmente la prima destinazione del robot una volta completati la costruzione e i test.
«Più leggero sarà il robot, più difficile sarà scavare», spiega A.J. Nick, uno degli ingegneri del team.
Il team ha trovato una soluzione comoda ed efficace a questo problema, usando contrappesi a ciascuna estremità del corpo del rover che ruotano in direzioni diverse, dando al lato opposto una trazione sufficiente a scavare il terreno.
Il team ha avvolto il robot sperimentale in una specie di imbracatura che ha permesso di scaricare parte del peso, simulando le condizioni di gravità sulla Luna.
«Abbiamo dimostrato che, mettendo in funzione un contrappeso, tira se stesso, ma quando abbassi anche l'altro contrappeso e lo ruoti e entrambi i contrappesi si mettono a funzionare, si può iniziare a scavare», continua Nick.
I ricercatori hanno paragonato questi contrappesi ai secchi di plastica che vengono usati come tamburi. Questi contrappesi, che prendono spunto da precedenti esemplari della Lockheed Martin, sono stati studiati appositamente per le scavatrici del robot che, a differenza di quelle dei bulldozer, rimuovono piccole quantità di terreno alla volta.
Il robot avrà le dimensioni del lander marziano Phoenix e peserà circa 45 chili, a cui si aggiungeranno altri 900 chili di carico che verranno usati per analizzare il suolo raccolto da RASSOR.
Il robot ha una forma che ricorda vagamente il telaio di un carro armato, e la sua innovazione più importante è certamente quella dei contrappesi. Dato che essi sono montati all'estremità di braccia mobili, potranno anche essere usati per permettere al robot di spostarsi e scavalcare eventuali ostacoli.
Il robot sarà in grado di allontanarsi dal lander e mettersi 'in piedi' qualora dovesse incastrarsi in depositi di sabbia fine. Sarà inoltre in grado di alzarsi completamente per permettere alle scavatrici di entrare in funzione e anche assumere una forma a Z per lasciar scivolare i campioni nel centro di raccolta.
Con i contrappesi posti sopra il corpo principale, il robot è alto circa 70 centimetri.
Il robot potrà anche far parte della prima centrale di lavorazione delle risorse lunari, in quanto l'acqua e il ghiaccio raccolti dalle sue scavatrici potranno essere convertite in propellente per i razzi o aria respirabile per gli astronauti.
Circa il 90% della massa di un razzo è composta dal propellente, e quindi produrlo direttamente sulla Luna sarebbe un vantaggio incredibile per future missioni interplanetarie.
«Questo è un po' il nostro sogno», continua Nick.
Una simile idea potrebbe anche essere proposta per Marte, in quanto il suolo ospita probabilmente grandi quantità di acqua allo stato solido.
«Ai Poli vi è molto ghiaccio», spiega Nick. «In altre aree l'acqua è a 30 centimetri di profondità, ed è a questa profondità che vogliamo arrivare».
Il robot, in grado di trasportare poco meno di 20 kg di materiale per volta, dovrebbe però operare 16 ore al giorno per cinque anni per poter ottenere una quantità di risorse utilizzabile. In compenso, la sua velocità sarà cinque volte quella massima raggiungibile dal rover Curiosity, di circa 4 centimetri al secondo.
«Il nostro obiettivo adesso è assicurarci che non ci siano punti nella progettazione che ci impediscano di fare tutto ciò», spiega Jason Schuler.
Il team sta già pensando a un prototipo di seconda generazione, che userà cingoli oppure ruote per spostarsi.
Nei vari test eseguiti, i cingoli hanno mostrato al team il loro punto debole: piccoli sassi e particelle di sabbia possono farli slittare via dal corpo principale. Sono stati però in grado di polverizzare rocce molto dure e superarle senza troppi problemi.
«La mobilità è stata una vera sfida», spiega Schuler. «Non puoi far finta di sapere che funzionerà come se fosse sull'erba e sul cemento».
La causa dei problemi ai cingoli potrebbe essere il materiale gommoso con cui sono realizzati. Il team sta quindi pensando di installare cingoli metallici sulla versione lunare del robot.
«Stiamo cercando di capire se vogliamo sprecare del tempo per rendere più robusto il sistema dei cingoli o se vogliamo usare ruote», spiega Cox.
Il team sta lavorando alla creazione di un'area di 7,5 metri quadrati dove simuleranno il suolo lunare e condurranno importanti test per prendere la decisione finale.
Il secondo prototipo, il RASSOR 2, inizierà i test nel 2014.

© immagini
NASA

Fonte
La NASA pensa al suo primo robot scavatore La NASA pensa al suo primo robot scavatore Reviewed by Pietro Capuozzo on 26.1.13 Rating: 5
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