Et stort skritt for videre utforskning av solsystemet vårt vil være en permanent base på månen. I tillegg til å kunne brukes som utgangspunkt for videre utforskning av solsystemet, vil den kunne brukes til å studere månen grundigere enn det man har hatt mulighet til tidligere.

Siden månen antas å en gang ha vært en del av jorda, kan vi igjen lære mer om vår egen planet gjennom å studere denne lille svevende kloden, som ikke har blitt herjet med av vind og vær i samme grad.

Selv om mulighetene er mange, er det også flere utfordringer med å opprette en fast installasjon på månen. Temperaturen varierer kraftig gjennom døgnet mellom rundt -130 grader om natten og 120 grader om dagen.

I tillegg gjør mangelen på atmosfære at månens overflate er langt mer utsatt for stråling og meteoritter fra rommet enn vi er vant med på jorden.

Det er det indre som teller

En mulig løsning på disse problemene er å se på månens naturlige skjulesteder. Det kan for eksempel være dype kratre etter meteorittnedslag og månens underjordiske lava-tuneller. Slike tuneller oppstår når flytende lava størkner øverst og danner en fast overflate mens det fortsatt renner lava under.

Når lavaen så har rent gjennom kan den etterlate seg tomme tuneller under bakken. Disse stedene kan, i tillegg til beskyttelse, skjule spennende oppdagelser som frosset vann. De vil dermed være interessante å oppsøke også for sin egen del.

På bilder av månens overflate kan man se spor av disse tunellene i form av store hull i overflaten, hvor de underjordiske hulene kan skimtes. Ut over dette vet vi lite om hvordan de ser ut og hvor de leder. Så før mennesker kan ta seg ned i dypet av Jordens største satellitt, bør de undersøkes av roboter for å finne passende steder. Men hvordan skal disse robotene komme seg trygt ned?

Robotene SherpaTT, Coyote og LUVMI-X

Dette har en gruppe forskere fra forskjellige europeiske land nylig jobbet med. De har utviklet roboter som er spesiallaget for å ta seg fram i ulendt terreng. «Teamet» består av tre ulike roboter: SherpaTT, Coyote og LUVMI-X.

De er bygget forskjellig og har ulike egenskaper. Slik er de egnet til å utføre forskjellige oppgaver. Robotene har blitt utstyrt med forskjellige sensorer som høyoppløsnings-kameraer, bevegelsesmålere (IMUer) og 3D-kameraer.

I tillegg har de avansert styringsprogramvare som lar dem utveksle informasjon og samarbeide. Det er også utarbeidet en plan for hvordan de tre robotene skal kartlegge en underjordisk tunell.

Først rekognosere …

Første fase innebærer kartlegging av overflaten rundt hullet. Robotene kjører rundt og lager et kart av terrenget ved hjelp av 3D-kameraer, samt en såkalt Ground Penetrating Radar (GPR). Den kan si noe om den geologiske strukturen i bakken.

Når robotene har fått et godt overblikk over landskapet rundt hullet, må de se nærmere på hvordan selve hullet ser ut innvendig. For å få til det vil LUVMI-X kaste en spesiallaget sensor-kube ned i hullet. Denne er omtrent dobbelt så stor som en Rubiks kube og er utstyrt med flere 3D-kameraer orientert i hver sin retning.

Kuben vil sy sammen dataene fra alle kameraene og lage et tredimensjonalt kart av sjakten ned i tunnelen og området den lander i. Slik kan det dannes et bilde av hvor det er lettest å komme seg ned. Så er det klart for Coyote å klatre ned for å utforske tunnelen.

… så rappellere

Selve klatreoperasjonen er et samarbeid mellom den store og tunge SherpaTT og den lette og smidige Coyote. Først legger SherpaTT ut en spesiell vinsj som coyote kobler seg på. SherpaTT holder fortsatt tak i enden av vinsj-kabelen med sin robotarm. Så kjører Coyote ned i hullet mens den firer ut kabelen.

På et tidspunkt vil den henge helt fritt etter kabelen før den når bunnen. Når roboten har kommet ned i tunnelen kobler den seg av vinsjen. Nå kan den utforske lavatunellen for å lage et sammenhengende tredimensjonalt kart.

I begynnelsen av 2023, etter to års arbeid, ble dette scenariet demonstrert på Lanzarote. Øya ble valgt fordi den ble dannet av vulkansk aktivitet og har lavatuneller som ligner dem man finner på månen.

Selv om det alltid er utfordringer som først dukker opp når man tar utstyret ut fra laboratoriet og inn i mer realistiske omgivelser, fungerte til slutt robotene, og prosjektet ble regnet som svært vellykket. Denne typen teknologi tar likevel lang tid å utvikle, særlig når det skal gjøres modent og robust nok til å sendes ut i rommet hvor ingen kan komme og fikse eventuelle feil. Det vil nok gå i alle fall ti år før et slikt oppdrag kan gjennomføres på månen.

I tillegg til testen i de simulerte måneomgivelsene på Lanzarote, ble det gjennomført en demonstrasjon av prosjektet i en mer jordnær setting, nemlig for inspeksjon av gruver ved hjelp av en rover og en drone. Et av flere eksempler på at forskning på romteknologi kan gi nytte til helt andre deler av samfunnet.

les også

Hva skal jeg svare mitt barnebarn når han om noen år kanskje spør: «Kommer det til å gå bra med Jorda, Bestefar?»

Forskersonen er forskning.nos side for debatt og populærvitenskap