دو دانشجوی سیاتل فینالیست مسابقات حفاری ماه ناسا

این را حفاری کنید – دو دانش آموز از منطقه سیاتل در یک مسابقه ملی که توسط ناسا برگزار شد، نیمه نهایی شدند، که در آن کودکان در کلاس های K-12 وظیفه طراحی رباتی را داشتند که می تواند خاک ماه را برداشت و حمل کند.

برندگان مسابقه نوجوانان Lunabotics در اواخر ماه مارس مشخص شدند و از بین 20 کودک در بسته نهایی، Ke “Max” Jiang از Bellevue، واشنگتن و Mason Lisagt از Snohomish بودند. این رقابت حدود 2300 برنامه طراحی را جذب کرد.

شرکت کنندگان وظیفه داشتند طرح ربات خود را ترسیم کنند، خواه یک اثر هنری اصلی باشد، یک مدل سه بعدی، یک نمودار یا یک عکس از یک نمونه اولیه. خلاصه کتبی از طراحی ماشین نیز مورد نیاز است.

ناسا مسابقه ای را بر سر جاه طلبی خود برای بازگشت به ماه و نیازهای آینده مربوط به حفاری و جابجایی خاک ماه یا سنگ سنگی از یک منطقه از قطب جنوبی ماه به یک ظرف ذخیره سازی در نزدیکی پایگاه برنامه ریزی شده ماه آرتمیس راه اندازی کرده است. روبات‌های برنامه‌ریزی‌شده، بزرگ‌تر از 3.5 فوت x 2 فوت x 2 فوت، باید با نگرانی‌هایی از جمله اینکه چگونه روبات‌ها سنگ‌لیت را چنگک می‌زنند و حفر می‌کنند، دست و پنجه نرم می‌کردند. چه مقدار خاک در هر سفر منتقل می شود. و چگونه ماشین ها با غبار ماه چسبیده به همه چیز برخورد خواهند کرد.

بنا به گفته ناسا سنگ سنگی قمری برای اهداف بسیاری استفاده خواهد شد، مانند ساختن پایه ماه با بتن قمری. جمع آوری آب که می تواند برای سوخت موشک نیز استفاده شود. و استخراج فلزات یا مواد معدنی احتمالی.

ما با مکس و میسون تماس گرفتیم تا درباره طرح‌های آنها، الهام‌بخش آنها، دیدگاه‌هایشان در مورد فناوری و آرزوهای آینده بیشتر بدانیم. پاسخ ها برای طول و وضوح ویرایش می شوند.

Ke ‘Max’ Jiang – Project Stardust

brooztechnology: چند سال دارید و کجا به مدرسه می روید؟

حداکثر: من 17 سال سن دارم. من یک دانش آموز در دبیرستان Bellevue Interlake هستم. این یک مدرسه عالی است که یک برنامه لیسانس بین المللی دقیق ارائه می دهد، و من خوش شانس هستم که معلمان زیادی دارم که مرا با موضوعات پیشرفته در فیزیک، شیمی، فناوری طراحی و اقتصاد طراحی آشنا کرده اند.

GW: چه مدت به رباتیک علاقه دارید؟

حداکثر: وقتی کوچک بودم، عاشق تماشا و بازی با چیزهایی بودم که می‌توانستند با فشار دادن یک دکمه رانندگی کنند، پرواز کنند یا به طور مستقل کار کنند. در 3 سالگی ساعت‌ها می‌نشستم و روی ریل‌های اسباب‌بازی در طرح‌های مختلف می‌گذاشتم و در 8 سالگی مجموعه‌های بزرگ لگو را جمع‌آوری می‌کردم و از تمام اشکال موجود برای طراحی هواپیماها و قایق‌هایم استفاده می‌کردم، حتی موتورهای رباتیک را اضافه می‌کردم و آنها را کار می‌کردم. حرکت.

دبیرستان من کارگاهی داشت که برای اولین بار به من اجازه می داد از ابزار واقعی ساخت و ساز استفاده کنم. من توانستم ماشین های کوچک و پهپادها را طراحی و برنامه ریزی کنم که باعث شد من و تیمم مقام دوم را در چالش سالانه آسانسور فضایی در موزه پرواز کسب کنیم. در این مدت، من همچنین شروع به استفاده از نرم افزارهای طراحی به کمک کامپیوتر و بازی های شبیه سازی مانند Kerbal Space Program کردم.

در دبیرستان، توانستم در برنامه مهندسی نوآوری دانشگاه جان هاپکینز کلاس دهم (EI) شرکت کنم و از ایده تا تحقق در معرض فرآیندهای طراحی دقیق قرار گرفتم. کار کردن در یک تیم کاملاً از راه دور بسیار سرگرم کننده بود، همه سعی می کردند قوی ترین پل گلدن گیت را با اسپاگتی، کاغذ مومی و چسب بسازند!

GW: چگونه به ایده Lunabotics رسیدید؟

حداکثر: من با تعریف هدف اصلی خود شروع کردم – یک اصل طراحی کلیدی، بنابراین می دانم چه چیزی را به حداکثر برسانم و کجا مصالحه های لازم را انجام دهم. این چالش برای حفاری، انتقال و فرود سنگ سنگی قمری به بهترین نحو طراحی شده است. به نظر من، سفر رفت و برگشت از طریق زمین های ناآشنا یک عامل خطر اصلی بود، بنابراین هدف من به حداکثر رساندن ظرفیت بار – و در نتیجه اندازه – مریخ نورد بود که به نوبه خود تعداد سفرهای انجام شده را کاهش می دهد و خطر را به حداقل می رساند. از سفرهای ناموفق همچنین یک درس عملی یاد گرفتم که هر طراحی خوب باید شرایط خاصی را که در آن کار می کند در نظر بگیرد. در این چالش، کار ماه به معنای پیمایش زمین های ناهموار در تاریکی دائمی، مواجهه با غبار ماه و عملیات طولانی مدت بدون سرنشین است. در نهایت، قابلیت اطمینان کلیدی است. بنابراین تصمیم گرفتم فناوری اثبات شده را برای کارکرد بهینه مریخ نورد ادغام کنم.

با در نظر گرفتن این موضوع، من تصمیم گرفتم تا ساختار اصلی مریخ نورد خود، Stardust را طراحی کنم، یک ظرف سنگی بزرگ در بالای یک قاب که توسط مجموعه ای از شش چرخ پشتیبانی می شود. برای تسهیل اتوماسیون، ظرف سنگ‌لیت می‌تواند مانند یک کامیون کمپرسی، سنگ‌لیت را به سرعت بچرخاند و دور بیندازد. به طور مشابه، فناوری موجود مانند سیستم تعلیق Rocker-Bogie روی شاسی Stardust استفاده شد تا بتواند به راحتی در زمین های ناهموار حرکت کند و بیل مکانیکی مدرن صنعتی با چرخ های غلتکی برای جمع آوری سنگ سنگی پایدار به آن اضافه شد. طبق ساختار اولیه، یک منبع تغذیه (دو ژنراتور ترموالکتریک ایزوتوپی رادیو ایزوتوپی) اضافه کردم تا برق بدون وقفه را در طول دو هفته شب مهتابی، بسته‌های باتری، تجهیزات ارتباطی و یک دوربین ناوبری ارائه کنم. در نهایت، من جزئیات بیشتری را برای نشان دادن زیرسیستم های حیاتی، مانند مدارهای الکترود دافع غبار قمری، اضافه کردم.

GW: کدام فناوری در حال حاضر شما را بیشتر هیجان زده می کند؟

حداکثر: من در مورد توسعه موشک‌ها و فضاپیماهای قابل استفاده مجدد و همچنین فناوری‌های مرتبط مانند پیشرانه‌های جدید، موتورهای سیکل ترکیبی فضاپیما و موارد مشابه هیجان‌زده هستم. ساخت فضاپیماهای قابل استفاده مجدد به طور قابل توجهی هزینه ها را کاهش می دهد و پرتاب و بازگشت قابل اعتماد علاقه و سرمایه گذاری بیشتری را به خود جلب می کند. به‌روزرسانی‌های SpaceX، Rocket Lab، Reaction Engines Limited و CASIC همه آن‌هایی هستند که در هر مرحله از نزدیک دنبال می‌کنم. من معتقدم که روزی من و مردم عادی مثل شما می توانیم در یک سفینه فضایی جایی داشته باشیم و از منظره زمین از بالا لذت ببریم.

GW: شغل رویایی شما چیست؟

حداکثر: شغل رویایی من این است که مهندس هوافضا شوم و ترجیحاً در زمینه نیروی محرکه تخصص داشته باشم. من به کمک خود در پیشرفت اکتشافات فضایی افتخار می کنم، و آن را برای هر کودکی که آرزوی پرواز برای رفتن سریعتر و دورتر را در سر می پروراند در دسترس قرار دهم.

Mason Lysaght – Terebro (تمرین لاتین)

brooztechnology: چند سال دارید و کجا به مدرسه می روید؟

میسون: من 14 سال سن دارم. من به دبیرستان ولی ویو در اسنوومیش می روم.

جی دبلیو: چه مدت به رباتیک علاقه دارید؟

میسون: من همیشه کنجکاو بودم که چیزها چگونه کار می کنند، خواه رباتیک، پدیده های طبیعی، شیمی و غیره. در چند سال گذشته، من خوش شانس بودم که اشتراکی برای رباتیک و کیت های مهندسی دریافت کردم تا بتوانم علاقه خود را در این زمینه ها بهتر کشف کنم. چالش Lunabotics Junior یک راه عالی برای هدایت خلاقیت و علاقه تحقیقاتی من بود، و خوشحالم که این شانس را داشتم که در آن شرکت کنم.

GW: چگونه به ایده Lunabotics رسیدید؟

میسون: من از بسیاری از مریخ نوردهای موفق ناسا مانند Perseverance الهام گرفتم. من طراحی این مریخ نوردها را تنظیم کردم و آنها را بازسازی کردم تا شرایط چالش را بهتر برآورده کنم: قادر به حفاری و انتقال سنگ سنگی ماه به طور مؤثر. سپس ویژگی‌های بیشتری را اضافه کردم، مانند بسیاری از منابع انرژی (MMRTG، بسته‌ای از باتری‌های لیتیوم یونی و پنل‌های خورشیدی مجهز به برس)، یک قاشق و چرخ‌های اضافی در جلو برای تقویت سنگ‌لیت.

GW: کدام فناوری در حال حاضر شما را بیشتر هیجان زده می کند؟

میسون: انواع مختلفی از فناوری وجود دارد که برای من جالب است! احتمالات هوش مصنوعی و واقعیت مجازی جذاب (و کمی ترسناک) هستند. البته، من در مورد فناوری‌هایی مانند Perseverance یا تلسکوپ جیمز وب هیجان‌زده هستم، زیرا آنها واقعاً می‌توانند تلاش‌های ما را برای کاوش بیشتر فضا تحریک کنند.

GW: شغل رویایی شما چیست؟

میسون: از آنجایی که من هنوز در دبیرستان هستم و نمی دانم دقیقا چه آینده ای در انتظارم است، می گویم یک رویا دارمزمینه هایو شغل خاصی نیست بدیهی است که من به مشاغل مرتبط با رباتیک یا مهندسی علاقه مند هستم و ایده کار در فناوری هوافضا را دوست دارم. راستش را بخواهید، کار برای ناسا برای من یک رویا خواهد بود.