國內(nèi)首個太空采礦機器人來了開啟星際資源探索新篇章

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2025-03-16 17:53:18 百家號

隨著地球資源日益枯竭，人類開始將目光投向太空，特別是月球、火星和近地小行星等富含礦產(chǎn)資源的地方。太空采礦這一以往只在科幻小說和電影中出現(xiàn)的概念，正逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實。

中國礦業(yè)大學(xué)劉新華教授團(tuán)隊研發(fā)出國內(nèi)首臺多功能太空采礦機器人。該機器人采用六足模式，包括三個輪足和三個爪足，旨在適應(yīng)太空中的微重力環(huán)境。在地球上，機器人的重量足以支撐鉆頭鉆進(jìn)，但在月球或小行星上，由于重力較低，如何讓鉆頭順利鉆進(jìn)星體表面成為一大難題。為此，科研團(tuán)隊設(shè)計了特殊的爪刺足，這種結(jié)構(gòu)在微重力環(huán)境下具有更強的附著能力和抓地能力，使機器人能夠在固定位置進(jìn)行采樣，并根據(jù)地形移動。目前，這款太空采礦機器人原型機已申請專利并通過初審。

除了適應(yīng)微重力環(huán)境，太空采礦機器人還需應(yīng)對極端溫差、真空、太空輻射以及重量體積限制等一系列挑戰(zhàn)。劉新華教授團(tuán)隊為機器人搭建了一個模擬近地小行星表面環(huán)境的“訓(xùn)練場”，通過懸吊機構(gòu)抵消重力，實現(xiàn)微重力的變化。經(jīng)過不斷訓(xùn)練，機器人已經(jīng)能夠調(diào)整自身結(jié)構(gòu)形狀，適應(yīng)復(fù)雜地表環(huán)境。此外，機器人還需要在中國礦業(yè)大學(xué)深地工程智能建造與健康運維全國重點實驗室進(jìn)行更嚴(yán)格的測試，以模擬月球表面的極端環(huán)境，如六分之一地球重力、超高真空以及極端溫度變化。

開發(fā)太空資源不僅代表科技競爭的新高度，也承載著未來人類文明可持續(xù)發(fā)展的希望?；诂F(xiàn)有的空間科學(xué)技術(shù)、航空航天技術(shù)和采礦技術(shù)，人類有望在未來幾十年內(nèi)實現(xiàn)對近地星體上的太空資源的試驗性開采。月球作為地球唯一的天然衛(wèi)星，距離較近且資源豐富，是當(dāng)前全球關(guān)注度最高的目標(biāo)。月球表面的氦-3可作為核燃料，背面水冰資源也是重要資源。此外，太陽系中數(shù)量眾多的小行星也蘊藏著豐富的礦產(chǎn)資源，尤其是稀土資源和金屬資源，初步估計有1500多顆近地小行星具有高開采價值。

目前，全球科技界在地外天體鉆孔技術(shù)、太空中原位資源利用等關(guān)鍵技術(shù)上取得了大量成果。新興技術(shù)如太空3D打印技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)一步推動了太空采礦裝備的制造和組裝。這些進(jìn)展使得人類在太空資源的開發(fā)利用方面充滿期待。向外太空發(fā)展是人類社會未來發(fā)展的重要階段，解決資源問題是關(guān)鍵一步。因此，太空采礦及月球資源的原位開采利用成為研究的重點。

(責(zé)任編輯：張小花 TT1000)

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