四川
太空采矿，这个以往在科幻小说和电影中出现的场景，正在逐步走向现实。近日，我国首台太空采矿机器人在中国矿业大学诞生。一起去看看未来的“星际矿工”是什么样↓↓↓
国内首个“星际矿工”诞生
中国矿业大学刘新华教授团队研发的多功能太空采矿机器人，其基本形态为六足模式，有三个轮足和三个爪足。之所以这样设计，主要是为了适应太空中的微重力环境。
太空采矿机器人要在地外星体上完成地质勘探和矿物采集任务，钻探属于必备技能。在地球重力环境下，机器人本身的重量就足以支撑钻头钻进，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，如何让钻头顺利钻进星体表面就成了大问题。
为了解决失重带来的漂移，科研团队想到了模拟昆虫的爪刺结构，于是，为太空采矿机器人设计了特殊的爪刺足。
刘新华教授介绍，这属于一个阵列式的爪刺，微重力环境下，它的附着能力更强，抓地能力更强。在微重力环境下能够让机器人固定住进行采样，还能够根据地形进行移动。
不仅能适应太空的微重力环境，“采用仿生六足移动结构”，机器人足末端有车轮和锚固结构两种配置，也让它可以在小行星坑洼不平的地面上行走。目前，太空采矿机器人原型机已经向有关部门申请专利，并且通过了初审。
刘新华教授表示，科研团队已经实现了太空微重力的等效实验，这个机器人在模拟月壤的环境下，实现行走、锚固，甚至采样。
“星际矿工”的“十八般武艺”
如何练成
太空采矿机器人要在太空星体上完成探矿采矿工作，不仅要面对微重力的问题，还要面对极端温差、真空、太空辐射以及重量体积限制等一系列难题。如何让机器人练就“十八般武艺”？刘新华教授团队给太空采矿机器人搭建了一个特殊的“训练场”。
中国矿业大学机电工程学院副教授华德正表示，搭建这个环境主要考虑两个方面，一是模拟近地小行星表面的风化程度，主要是以沙壤为主。二是微重力环境，通过垂直的悬吊抵消它的重力，实现微重力的变化。
团队成员介绍，经过在沙盘上不断训练，目前，通过六足差动系统悬架、离合器等协同工作，太空采矿机器人已经可以根据工作环境调整自身结构形状，适应地外星体的复杂地表环境。
要掌握更多勘探的绝活，太空采矿机器人还需要到中国矿业大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室进行“进阶训练”，这里可以精准模拟月球表面极端环境。
中国矿业大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室副教授李瑞林介绍，这个设备主要是将月球的原位环境模拟出来。六分之一G重力场，超高真空的环境。月球上白天可以达到130℃的高温，晚上可以达到-180℃，甚至在极区可以达到-250℃的低温。
不仅实现对月球小重力场等极端环境的长时间、高精度模拟，这一装置中正在开展的两个研究，“月球资源特征与储层物性原位探测方法与装备”“月球极区水冰资源温控贯入开采与原位制氢方法与装备”，也都是太空采矿研究的重点科研项目。
李瑞林副教授表示，将环境模拟出来以后，再采用和月壤性质相似的模拟月壤，将月球地层的特性高保真重现出来。实际上它就是跟月球上基本一致的状态。这时候再去做实验，实际上跟月球上的数据是接近的。
来源：央视新闻
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