全国首台“星际矿工”降生
太空采矿？这个一经只保存于科幻小说和影戏中的看法，如今正逐步走向现实。近日，中国矿业大学研发团队发明的全国首台多功效集成化太空采矿机械人目前已经通过初审，即将进入实质审核阶段。这台机械人不但能适应太空的微重力情况，还配有“仿生六足移动结构”，可以在小行星坑洼不平的地面上行走。
地球资源有限，目标星辰大海
随着地球资源开采强度的不绝加大，获取本钱将会越来越高。浩渺宇宙中，却隐藏着无限机缘，仅太阳系中，月球、火星、小行星等天体上都蕴藏着大宗的矿产资源和稀有金属。外太空庞大多变的情况及地形，给采矿作业带来了史无前例的巨大挑战。
以小行星为例，其具有体积小、引力低、外貌结构及情况因素不确定等特点，而现有的采样装备多依靠恒久着陆的方法进行采样，很难在小行星实现。因此，需要设计一种新型“星际矿工”，应对小行星外貌的特殊情况。
2017年，中国矿业大学设立了太空采矿国际研究中心，依托中国矿业大学在矿业领域的深厚秘闻，联合中国空间技术研究院及澳大利亚皇家墨尔本理工大学等海内外知名学府与机构，配合打造太空采矿研究新高地。
据中国矿业大学机电工程学院华德正博士介绍，刘新华教授研究团队研发了一种全新的多功效集成化太空采矿机械人。这项发明不但集成了移动、采样抓取、钻探和情况感知等多个�？�，还通过立异的设计和质料选择，极大地提高了机械人在庞大太空情况中的适应性和事情效率。
一名及格“星际矿工”的自我修养
“团队受节肢昆虫、啄木鸟攀附运动和折纸技术的运动机制启发，设计了一种针对小行星庞大情况的移动—锚固—采样一体化仿生机械人。”华德正博士称，多功效集成化太空采矿机械人设计为仿生六足移动结构，足末端有车轮和锚固结构两种配置。车轮主要用来应对相对平滑的小行星地形，可一定水平提高MASbot的移动速度。锚固结构则主要用来应对保存岩石及松软土壤的庞大地形，并为小行星任务中可能保存的反冲作用提供锚固力，增加事情的可靠性。
质料选择方面，这款太空采矿机械人的主体结构接纳了新型铝基碳化硅复合质料，车轮基座接纳钛合金质料，车轮轮体则接纳镍基钛影象合金质料。这些质料不但具有高强度、高韧性和高稳定性的特点，还能在受到外力作用后迅速恢回复状，能有效抵御太空中的极端温差和辐射情况。
更为巧妙的是，该机械人还配备了一套差动系统。通过悬架、离合器、差动器和张角调理器的协同事情，机械人可以凭据事情情况调解移动�？榈慕峁剐巫�。无论是崎岖不平的月球外貌，照旧充满陨石坑的小行星地表，这款机械人都能坚持平稳运行，展现出极高的情况适应性。
研发搭建悬挂系统开展微重力情况模拟
“我们主要目标是近地小行星，直径在1公里到100公里的直径规模，进行小行星微重力推算，然后开展实验。”华德正博士分享了团队在开展实验初期的一个小故事，由于微重力情况无法搭建，研发出来的机械人究竟性能如何，该怎样检验呢？
“我们之前也探询过宇航员专用的宇航实验室，做一次实验不但花费高，并且并不完全适用于我们的机械人去实验，但如果不做实验的话，我们如何验证机械人在小行星的适应性呢？”华德正说，刘新华教授秉持着对科研的严谨性，领导团队成员利用目前从各渠道收罗到的信息，提出用悬吊的要领开展实验，尽可能还原模拟行星的微重力情况。
经过团队成员两三个月的构想设计，一套悬吊系统搭建完成，简单地说，就是利用悬吊的方法抵消掉机械人的部分重力，并且能够在追随机械人运动的同时，坚持其笔直拉伸力的恒定，从而实现微重力情况的模拟效果。
据介绍，该机械人利用电能事情，未来构想可以实现原位开采，即边采边利用边转化，转化出的能源可作为供应再驱动机械人或其他设备事情。“这只是一个构想，目前还在研发阶段。未来在太空采矿实践方面，另有太多灾点需要攻克，好比面对众多不确定性或外界滋扰，机械人能否快速反应实时调解状态，能否坚持原来的稳定性，这都是我们未来要研究探索的偏向。”
太空采矿正成为前沿的交叉学科
据了解，太空采矿如今正在成为一门前沿的交叉学科，海内外诸多知名高校都瞄准了太空采矿科研偏向。其中，美国科罗拉多矿业学院是全球首个开设太空采矿专业的高校，学生除了要学习古板矿业的知识，还要辅修行星地质学、勘探要领、资源/储量预计和估价的基本知识。海内高校中，除了中国矿业大学设立了太空采矿国际研究中心，另有中南大学、东北大学等高校在从事地外天体资源利用的研究。
凭据国家航天局宣布的计划，我国将在2028年前后发射嫦娥八号，验证月球资源原位利用技术，为后续国际月球科研站建设涤讪基��；2035年前后建成国际月球科研站基本型。太空采矿作为地外天体资源原位利用必不可少的一环，具有巨大的生长潜力。它不但将为人类解决资源缺少的问题，还将推感人类开启全新的宇宙资源开发时代。
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