Kullanışlı bir aparat ay inşasını kolaylaştırabilir

Ay veya Mars’a yapılacak herhangi bir uzun vadeli görev için büyük miktarda regolitin taşınması bir gerekliliktir. Ancak şimdiye kadar insanlık, bir seferde yalnızca az miktarda toprak taşıyabilen sistemler gönderdi – esas olarak numune toplama için. Bu işi yapmak için büyük, özel bir ekskavatör göndermek, ağırlığından dolayı maliyet açısından engelleyici olabilir, öyleyse neden yüzeyde kullanılması planlanan bir hareketlilik ünitesine bir buldozer eklentisi gönderilmesin?

Bu, NASA ve Colorado Maden Okulu’ndan disiplinler arası bir mühendis ekibinin düşünce süreciydi. İnşaat ve Kazı için Ay Bağlantı Düğümü’nü buldular—veya MIZRAK.

LANCE, başlangıçta aya dönen astronotlar için birincil hareketlilik sistemi olarak tasarlanan NASA’nın Chariot gezgini prototipine bir ektir. Ancak, orijinal NASA Lunar Architecture planının 2019’da kalıcı bir ay üssü kurmak olduğu 2007’de tasarlanmıştır.

Bu henüz gerçekleşmedi ve Chariot sistemi yakın zamanda Artemis görevlerinde kullanılmak üzere iki ayrı gezginle değiştirildi; biri daha uzun keşif gezileri için basınçlı, diğeri ise Artemis üssünün etrafındaki kısa geziler için basınçsız. Ancak LANCE konsepti, NASA’nın sonunda insanları ay yüzeyinde taşımak için kullanacağı her türlü yönteme uyarlanabilir olmalı.

LANCE basit bir buldozer bıçağı gibi görünse de tasarımı özellikle ay yüzeyinde kullanılmak üzere yapılmıştır. Çerçevesi çelik yerine alüminyumdur, uzay görevlerindeki ağırlık kısıtlamalarına bir göndermedir. Kazı terimlerinde kalıp tahtası olarak adlandırılan kavisli ön ucu, sistem ilk olarak önerildiğinde 2009’da daha da nadiren kullanılan karbon fiber kompozitler ve epoksi kombinasyonundan yapılmıştır.

Mühendisler, roket inişleri ve çıkışları sırasında molozların etrafa saçılmasını engelleyecek yollar, iniş pistleri ve setler inşa etmek gibi çeşitli eylem türleri sırasında kanat üzerinde beklenen kuvvetlerin kapsamlı Sonlu Elemanlar Analizi modellemesinden sonra bir prototip bile ürettiler. Prototip, Washington, Moses Lake’teki doğal bir test sahasında test edildi.

Moses Lake, 1980’deki Mount St Helens patlamasıyla biriken oldukça kohezif silt nedeniyle ay kazı ekipmanları için ideal bir eğitim alanı olduğunu kanıtladı. Silt, ay regolitine benziyordu ancak binlerce ton simüle edilmiş regolitin bir NASA laboratuvarına taşınmasına gerek yoktu. Bu nedenle, NASA burayı yıllardır büyük ölçekli ay kazıları için bir test yatağı olarak kullanıyordu.

LANCE test aşamasında takdire şayan bir performans gösterdi. 25m x 25m’lik bir alanı düzleştirdi, ardından biraz set inşasına geçti. Testin bir parçası olarak, operatör verimliliğinin bu operasyonların ne kadar hızlı gerçekleştirileceğinde büyük bir fark yarattığı hemen anlaşıldı, bu nedenle ay yüzeyinde aleti kullanan kişi önceden yeterli eğitimden faydalanmış olacaktı.

Ancak eğer Ay yüzeyinde çalışır hale gelirse, LANCE’in Moses Gölü’nde olduğundan çok farklı bir ortamla uğraşması gerekecektir. Ay regolitleri volkanik siltlerden çok daha fazla elektrostatik yüklüdür ve daha düşük yer çekimi, LANCE’in tasarım ekibinin en iyi modelleme çabalarına rağmen, onu hareket ettirmenin kuvvetlerini çok daha zor hale getirebilir.

LANCE’in Artemis misyonlarının bir parçası olup olmayacağı belirsizdir, ancak misyon mimarisinin bir parçası olarak büyük ölçekli kazı ekipmanlarına ihtiyaç duyulacaktır. LANCE’in geliştirme ve testlerinin, ay yüzeyinde uzun vadeli bir üssü desteklemek için gerekli altyapıyı inşa etmeye yardımcı olmak üzere bir geziciye hafif ve esnek bir bağlantı kullanmanın mümkün olup olmadığını gösterip göstermediği görülecektir.