【产品探索篇】太空机器人：人类探索和建设太空的新时代（3）（太空机器人）

【续前文】

引

机器人，开启太空建造新篇章

太空机器人

R5 (Valkyrie)
漫游者（Rover）
机器人头部助手 (CIMON)
在轨服务机器人 (Restore-L) 9
蜜蜂机器人 (Marsbees) 10

机器人与太空建设的昨日、今日和明日

V1.0：初识太空，人类助手
V2.0：建设星际交通轨道网络
提供燃料，维护太空设施
太空作业：就地取材
制作材料和部件：3D打印结构件
组装和制造：改变太空探索的游戏规则
着陆器/系统：进入栖息地前
V3.0 开发星际定居点
建造太空栖息地
太空中的生活和工作技术

困难和挑战

结语

机器人与太空建设的昨日、今日和明日V2.0：建设星际交通轨道网络

【续前文】

B.太空作业：就地取材

在栖息地，例如月球，机器人除了要有能力穿越崎岖地形、丘陵，还要有能力收集风化层样本，甚至采矿作业等。

目前已有机器人可以模拟这些能力，可以用它的钳子（机械手），拿起一个小勺子和一个透明的罐子，然后稍显生硬地收集少量模拟月尘。

第2个例子是，某商业公司有制造采矿机器人原型的经验，机器人可以在无人在场的情况下，处理爆破和钻孔等危险任务。这些300多公斤重的梯形外观的机器人被编程为执行特定的任务，例如打碎、压碎或运走岩石。它们还具备无人机技术中常见的“集群”功能，它们可以相互检测并协调动作，以避免碰撞。这就意味着不需要每个机器人都需要一个操作员，只要几个操作员就可以控制整个自主机器人团队。他们的目标是探测和挖掘月球上的水、甲烷等资源。

【采矿机器人原型】

月球表面可能有数十亿吨水，它们可用作能源，也可为航天器提供燃料，也可用作氧气为人们提供生命支持。

C.制作材料和部件：3D打印结构件

用类似于 3D 打印的工艺，机器人可以从头开始构建结构部件，比如用碳纤维和其它纺织品的线轴，制造出坚固而轻巧的复合梁，这样的梁可以连接起来，形成卫星或者其它轨道设施的结构部件。

例如3D打印两个10米长的梁，这些梁从航天器的两端延伸出来。当机器人配备了 3D 打印机和机械臂后，可以使机器人飞行器能够在地球以外执行各种有价值的任务，从修复和升级卫星（例如使用超强大的太阳能电池阵列），到建造太空望远镜等大型设施。

【太空中的3D打印】

这方面其实也已经进入了商业公司的视野。例如“Made In Space”已经为空间站建造并发射了两台 3D 打印机，另一台在轨道实验室上的机器，则生产了一种光纤电缆。这家公司甚至在光纤电缆的地球外生产中看到了商业前景，而空间站则是在帮助测试这个想法经济上的可行性。

D.组装和制造：改变太空探索的游戏规则

太空机器人可以帮助组装更复杂的结构，成本更低，风险更小。

有一个名为“太空基础设施灵巧机器人”的独立机器人，它的一项任务是组装一个七件式、三米长的天线，并将其带入轨道。它的目的是想证明我们可以建造这些东西，而一旦有能力在太空中组装东西，我们就可以带上自己的材料，或者把材料寄过去，就可以建造更大的东西。

【3D 打印并组装太空中的卫星反射器】

相信不久的将来，地球以外的制造业有可能实现巨大的飞跃。而太空机器人的制造和组装，无疑是游戏规则的改变者，也是未来太空探索的基本能力之一。

E.着陆器/系统：进入栖息地前

回想起来，我们把人送上月球，但在那里却什么都没有在等着他们 —— 这似乎很疯狂。如果出了什么问题，就没有 B 计划，也就是备用计划。我们可能不用再冒那样的风险了，这就是为什么如此努力地去开发可以去月球或火星的机器人，提前设置好一切并运行，为我们准备好温暖舒适的环境。

虽然建立基地和栖息地并进行探索，以及诸如此类的外星工作很令人兴奋，但还有其他非常重要的事需要完成。最重要的事情之一就是要有高质量的着陆垫。目前太平洋国际太空探索中心已经用一个远程遥控机器人建造了一个。

需要一个着陆垫的原因是月球、火星上的灰尘是非常非常令人讨厌的东西。由于缺乏侵蚀的过程，尤其是月球上，尘埃都是尖锐和锯齿状的，它们以静电方式粘附在所有东西上，并且具有足够的磨蚀性，以至于它会逐渐（或并不那么逐渐）磨损大多数材料，包括密封件之类的东西，包括从月球带回来的特殊构造的样品容器，所以更不用说将这些灰尘吸入肺部了。

计划是提前先派出一些机器人，去收获一堆玄武岩（一种非常常见的火山岩），将其粉碎，混合一些添加剂，然后使用太阳能炉制作出铺路石，由机器人制作着陆垫。