維吉尼亞大學學生團隊設計機器人 參加 NASA 月球礦土挑戰賽

維珍尼亞大學的學生正在設計機器人，以開採月球土壤並建造防護屏障，這是參加美國國家航空暨太空總署（NASA）在甘迺迪太空中心舉辦的月球機器人大賽的一部分。這個由 22 名成員組成的學生驅動機械與機器人協會（MARS）開發的機器人能夠在模擬的月球條件下運作。這些機器旨在挖掘月球表面土壤，將其運輸至崎嶇地形，並建造堤壩，這些堤壩將來能夠支持阿爾忒彌斯月球任務的發展。

團隊的首席機械工程師克雷格·卡爾克瓦夫表示：「今年的比賽是挖掘月球土壤，然後用它建造堤壩。對於未來的月球任務，具備這項能力將有助於保護發射台周圍的區域，保護低温推進劑及其他類似物品。」

維珍尼亞大學學生設計的月球機器人具備多項功能

NASA 的比賽不僅測試機器人的挖掘能力，團隊必須設計能夠處理月球細小且磨蝕性強的土壤的機器，同時在類似宇航員可能在長期月球任務中遇到的困難地形下高效運行。這些機器人所建造的堤壩旨在減少太空船降落時激起的塵埃。這些結構還可以幫助保護月球上的基礎設施和儲存的燃料。卡爾克瓦夫表示：「如果我們在月球上儲存低温推進劑，我們可以用月球土壤覆蓋它們，這樣能夠進行隔熱，保持低温，從而減少能源需求。」

此外，月球表面受到輻射的轟炸，長期居住在那裡的人需要輻射保護。我們可以利用月球土壤覆蓋人類棲息地，以保護它們免受輻射的影響。

根據團隊的説法，月球土壤的性質與地球沙子不同，這為挖掘系統帶來工程挑戰。卡爾克瓦夫指出：「月球土壤的質地有點像嬰兒爽身粉，顆粒非常小，輕而蓬鬆，但又會迅速變得堅實。它的確是一種獨特的材料，行為非常奇特。」團隊最初建造了兩套機器人系統，其中一套為雙機器人配置，當中一台機器挖掘土壤，另一台則像自卸卡車一樣運輸。然而，最終學生們選擇了一台單一的 80 磅機器人參加比賽，因為其測試結果更為優越。

卡爾克瓦夫表示：「這台機器能夠完成所有工作。它能夠行駛、挖掘月球土壤，然後傾倒土壤。」團隊在大學的沙灘排球場測試這台機器人，因為透過 86,000 美元的傑佛遜信託基金贊助而建造的專用土壤測試設施仍在施工中。儘管訓練場地臨時搭建，學生們表示這台機器人在試驗中的表現顯著超過了以往的設計。卡爾克瓦夫表示：「如果我們的機器人在比賽中在月球土壤中的表現與在沙子中的表現相同，我們將比去年的最高得分隊伍高出兩倍。」

他表示：「我們的機器人在今年的表現相當出色。它能夠快速挖掘大量材料，迅速行駛，並以極高的效率完成所有工作。」

NASA 挑戰賽的資格賽在中央佛羅裏達大學舉行，之後入圍的團隊將進入甘迺迪太空中心。卡爾克瓦夫是一名雙主修航空航天工程和天文學的學生，畢業後將會前往 NASA 工作。他將在甘迺迪太空中心的影像實驗室分析發射影片和垃圾，為阿爾忒彌斯任務做準備。