太空采礦，這個以往在科幻小說和電影中出現的場景，正在逐步走向現實。近日，我國首臺太空采礦機器人在中國礦業大學誕生。一起去看看未來的“星際礦工”是什么樣↓↓↓

國內首個“星際礦工”誕生

中國礦業大學劉新華教授團隊研發的多功能太空采礦機器人，其基本形態為六足模式，有三個輪足和三個爪足。之所以這樣設計，主要是為了適應太空中的微重力環境。

太空采礦機器人要在地外星體上完成地質勘探和礦物采集任務，鉆探屬于必備技能。在地球重力環境下，機器人本身的重量就足以支撐鉆頭鉆進，而月球重力只有地球的六分之一，小行星上大多是低微重力，如何讓鉆頭順利鉆進星體表面就成了大問題。

為了解決失重帶來的漂移，科研團隊想到了模擬昆蟲的爪刺結構，于是，為太空采礦機器人設計了特殊的爪刺足。

劉新華教授介紹，這屬于一個陣列式的爪刺，微重力環境下，它的附著能力更強，抓地能力更強。在微重力環境下能夠讓機器人固定住進行采樣，還能夠根據地形進行移動。

不僅能適應太空的微重力環境，“采用仿生六足移動結構”，機器人足末端有車輪和錨固結構兩種配置，也讓它可以在小行星坑洼不平的地面上行走。目前，太空采礦機器人原型機已經向有關部門申請專利，并且通過了初審。

劉新華教授表示，科研團隊已經實現了太空微重力的等效實驗，這個機器人在模擬月壤的環境下，實現行走、錨固，甚至采樣。

“星際礦工”的“十八般武藝”

如何練成

太空采礦機器人要在太空星體上完成探礦采礦工作，不僅要面對微重力的問題，還要面對極端溫差、真空、太空輻射以及重量體積限制等一系列難題。如何讓機器人練就“十八般武藝”？劉新華教授團隊給太空采礦機器人搭建了一個特殊的“訓練場”。

中國礦業大學機電工程學院副教授華德正表示，搭建這個環境主要考慮兩個方面，一是模擬近地小行星表面的風化程度，主要是以沙壤為主。二是微重力環境，通過垂直的懸吊抵消它的重力，實現微重力的變化。

團隊成員介紹，經過在沙盤上不斷訓練，目前，通過六足差動系統懸架、離合器等協同工作，太空采礦機器人已經可以根據工作環境調整自身結構形狀，適應地外星體的復雜地表環境。

要掌握更多勘探的絕活，太空采礦機器人還需要到中國礦業大學深地工程智能建造與健康運維全國重點實驗室進行“進階訓練”，這里可以精準模擬月球表面極端環境。

中國礦業大學深地工程智能建造與健康運維全國重點實驗室副教授李瑞林介紹，這個設備主要是將月球的原位環境模擬出來。六分之一G重力場，超高真空的環境。月球上白天可以達到130℃的高溫，晚上可以達到-180℃，甚至在極區可以達到-250℃的低溫。

不僅實現對月球小重力場等極端環境的長時間、高精度模擬，這一裝置中正在開展的兩個研究，“月球資源特征與儲層物性原位探測方法與裝備”“月球極區水冰資源溫控貫入開采與原位制氫方法與裝備”，也都是太空采礦研究的重點科研項目。

李瑞林副教授表示，將環境模擬出來以后，再采用和月壤性質相似的模擬月壤，將月球地層的特性高保真重現出來。實際上它就是跟月球上基本一致的狀態。這時候再去做實驗，實際上跟月球上的數據是接近的。

來源：央視新聞

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