Lihatlah sebarang projek pembinaan atau operasi penambangan permukaan di Bumi dan kemungkinan akan ada jentolak, pemuat, dan trak; semua penting dalam penggalian dan struktur bangunan. Tetapi ketika kita melihat ke masa depan dengan Visi NASA untuk Penerokaan Angkasa yang meminta untuk kembali ke Bulan untuk membina pangkalan dan habitat, bagaimana pembinaan dan penggalian yang berat dapat dilakukan di permukaan bulan?
Caterpillar Inc., sebuah syarikat yang terkenal dengan mesin pemindahan tanah berat dan pengeluar peralatan pembinaan dan perlombongan terkemuka di dunia, sedang berusaha mengatasi masalah tersebut. Mereka telah bekerjasama dengan NASA untuk mencipta teknologi yang dapat memberi manfaat kepada pekerja binaan dan pekerja lombong di mana sahaja di masa depan, sama ada mereka memakai topi keras atau topi keledar dalam perjalanan ke tempat kerja.
Caterpillar adalah salah satu daripada 38 syarikat yang menganugerahkan dana benih sebagai sebahagian daripada Program Perkongsian Inovatif (IPP) NASA. Projek dipilih untuk program ini kerana potensi mereka untuk memajukan teknologi utama yang akan membantu memenuhi keperluan kritikal NASA untuk masa depan.
Caterpillar telah mencadangkan pemuat pelbagai medan untuk pengembangan permukaan bulan. Pada masa ini, mereka bekerjasama dengan NASA untuk mengembangkan teknologi untuk menambah peralatan bergerak bumi yang ada dengan sensor dan pemproses on-board untuk menyediakan kawalan tele-operasional yang tertangguh waktu.
Pemuat akan dapat melakukan pergerakan regolith seperti penggredan, meratakan, parit, penambangan jalur, penggalian dan penutup habitat. Ini juga dapat digunakan untuk pembangunan pangkalan bulan, penyebaran atau penempatan kembali aset permukaan, serta untuk mobilitas di Bulan.
Mengapa syarikat bawah tanah seperti Caterpillar berminat dengan Bulan?
"Dari cara kami melihatnya, ada teknologi yang diperlukan di Bumi dan bulan," kata Michele Blubaugh, Pengurus Perkhidmatan Teknologi Perisikan di Caterpillar, kepada Space Magazine. "Kami melihat operasi peralatan autonomi sebagai jenis teknologi yang sama yang dapat digunakan di bulan dan juga dalam aplikasi perlombongan. Kami mempunyai hasil akhir yang sama dengan NASA. "
Hasil akhirnya adalah untuk menghilangkan pengendali peralatan pembinaan dari keadaan berbahaya, sama ada pengendali mesin di persekitaran lombong berbahaya atau sama ada pengendali itu adalah angkasawan di permukaan bulan yang berusaha menggali tapak habitat.
Terdapat dua jenis tele-operasi. Salah satunya adalah operasi jarak jauh, di mana kawalan mesin dilakukan dengan sistem operasi jarak jauh. Mungkin ada sistem penglihatan di atas kapal atau seseorang benar-benar dapat melihat mesin itu beroperasi. Yang lain adalah operasi autonomi, di mana kerja yang diinginkan diprogramkan dan dimuat ke mesin dan kemudian mesin menjalankan kerja tanpa ada orang yang bersentuhan dengan mesin, baik dari jarak jauh atau langsung. Mesin akan membaca program di laman web ini, memposisikannya sendiri, memiliki kemampuan menghindari untuk menghindari batu atau objek yang mungkin menghalangnya, beroperasi sendiri untuk menyelesaikan misi yang diberikan.
Caterpillar sedang berusaha untuk kedua-dua jenis operasi. "Ini satu langkah ke langkah berikutnya," kata Blublaugh. "Anda memerlukan kedua-dua teknologi yang dikembangkan, dengan operasi jarak jauh terlebih dahulu, dan yang terakhir adalah operasi autonomi."
Mereka juga menyiasat bekerja dari jarak jauh atau secara autonomi di Bulan dari Bumi, dan menangani kelewatan enam kali kedua antara bumi dan bulan.
Pada masa ini, terdapat dua pemuat pelbagai medan, pemuat Skater Steer Caterpillar 287 C, dilengkapi dengan pendua teknologi jarak jauh. Salah satunya terletak di kawasan pembuktian Caterpillar berhampiran ibu pejabat mereka di Peoria, Illinois dan yang lain terletak di halaman batu di Johnson Space Center di Houston, Texas. "Dengan cara itu kita dapat mengembangkannya bersama," kata Blubaugh. "Ketika kita melakukan sesuatu, kita masing-masing memiliki mesin sehingga kita tahu bagaimana sesuatu bertindak balas."
Teknologi ini masih dalam peringkat pembangunan. "Kami melakukan beberapa demonstrasi dasar awal ketika kami menyampaikan mesin pada bulan Mei 2007 di JSC," kata Blubaugh. "Sekumpulan kami turun, dan orang-orang di JSC diajar untuk menggunakan mesin dan kemampuannya, dan kami membincangkan antara muka antara pelbagai jenis teknologi." Pada musim panas tahun 2008, kumpulan dari Caterpillar akan kembali ke JSC untuk melakukan demonstrasi sementara di lokasi padang pasir.
Kedua-dua mesin telah menjalani ujian. "Dalam kontrak, NASA bertanggung jawab untuk beberapa pengembangan dan Caterpillar bertanggung jawab untuk bahagian lain," kata Blubaugh, "dan kemudian ada hal-hal yang kita lakukan bersama untuk menggerakkan teknologi dengan lebih cepat, sehingga semua orang mendapat keuntungan. JSC mendapat faedah dari kemudahan kami dan jurutera kami yang mengusahakan teknologi, dan sebaliknya, CAT mendapat faedah daripada orang-orang yang bekerja di JSC dan teknologi yang mereka miliki dan kemudahan mereka, jadi ini adalah hubungan yang saling menguntungkan antara Johnson dan CAT. "
Caterpillar mempunyai satu lagi cadangan kontrak untuk pergi ke JSC sebentar lagi yang membawa projek ke tahap seterusnya.
"Kami ingin melakukan berming, yaitu membangun tanggam tanah di sekitar sebuah situs, meratakan dan merasakan posisi pisau," kata Blubaugh. "Kami mengambil teknologi yang telah kami capai hari ini dan membawanya ke tahap berikutnya. Ini hampir merupakan proses tahunan demi langkah dalam pembangunan dan tarikh sasaran kami kerana mempunyai demo tandatangan yang memperlihatkan jenis autonomi teknologi ini, dapat memuatkan program ke dalam mesin dan menjalankannya sendiri disasarkan untuk tahun 2012. "
Oleh kerana pemuat skid 287 C sangat berat dan menggunakan mesin diesel, ia tidak dapat digunakan di bulan. Prototaip kenderaan jenis pemuat bulan sedang dikembangkan oleh NASA dan Caterpillar membantu mengembangkan pisau. "Jadi, kami akan terus terlibat dalam projek ini seiring dengan perkembangannya," kata Blubaugh.
Projek IPP selama satu tahun melibatkan kerjasama antara NASA dan syarikat dari sektor swasta, akademik atau makmal kerajaan yang lain. Semua syarikat IPP mengatasi halangan teknologi dengan program pembangunan bersama yang dibahagi dengan kos.
Contoh lain dari bidang penyelidikan IPP NASA termasuk peningkatan prestasi enjin dan pengurangan pelepasan untuk penyelidikan aeronautik; bahan suhu tinggi untuk enjin pendaratan lunar, optik untuk menurunkan kadar ralat teleskop ruang masa depan, dan demonstrasi penebat gelembung kaca untuk tangki kriogenik.
Dengan jumlah kos projek Caterpillar kurang dari $ 1,000,000, Caterpillar dianggarkan menyumbang sekitar 45% dan NASA 55%. Untuk keseluruhan Program Perkongsian Inovatif NASA, dana berjumlah $ 9 juta berasal dari anggaran Perkongsian Pemindahan Teknologi NASA, $ 13 juta disediakan oleh sumber NASA dalam program, projek, atau pusat lapangan, dan $ 12 juta dari rakan luaran untuk gabungan komitmen kewangan sebanyak $ 34 juta .
"Sebilangan besar kita di Caterpillar dibesarkan pada masa pengembangan ruang pertama," kata Blubaugh, "cukup menarik bagi kita untuk menjadi sebahagian daripada ini. Tambahan, ini hanyalah pelaburan yang baik di masa depan. "
