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Un essaim de robots a réussi à creuser une ville souterraine sur Mars

Le concept d’habitats souterrains, les robots et les sources d’énergie qui les construisent et les conduisent. Crédit : Bier et al.

Les habitats souterrains ont récemment fait l’objet d’efforts de colonisation extraterrestre. La protection contre les micrométéorites, les radiations et d’autres dangers potentiels rend les sites souterrains souhaitables par rapport aux habitations de surface. La construction de telles structures souterraines présente de nombreux défis, parmi lesquels les moyens de les construire réellement. Une équipe de chercheurs de l’Université de technologie de Delft (TUD) travaille sur un plan visant à découvrir et à utiliser des matériaux pour imprimer des habitats. Tout cela se fait en groupes de robots blottis.

Cette idée vient d’une opportunité de subvention publiée par l’Agence spatiale européenne. Les étudiants du Robot Building Lab (RB) de l’Université de technologie de Delft, dirigés par le Dr Henriettevia, ont participé avec enthousiasme à une mission axée sur l’utilisation des ressources sur site pour la construction extraterrestre. L’équipe RB, ainsi que des experts en science des matériaux, robotique et ingénierie aérospatiale, ont soumis une idée qui a reçu 100 000 € pour le développement initial de la preuve de concept.

L’approche proposée se concentre sur la spécialisation du laboratoire, la construction de robots, l’extraction de régolithe, l’impression de nouveaux habitats à l’aide du processus de modélisation multicouche et tout le nécessaire pour accomplir la tâche. Il contient quatre composants principaux qui coordonnent le travail entre les robots. Leur fournir de l’énergie et leur habitat.

La prospection instrumentale du régolithe a déjà été étudiée, mais est généralement réalisée dans des conditions lunaires. Différents modèles de forage aident à construire différentes structures. Le modèle sur lequel l’équipe RB s’est concentrée était une spirale descendante. De telles structures peuvent créer une structure stable et sûre dans une surface relativement petite.

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Exemples de trajectoires d’outils de soustraction utilisées pour vider les tunnels d’habitat. Crédit : Bier et al.

Vidéo expliquant comment mettre en œuvre la méthodologie du troupeau pour soutenir l’exploration de Mars. Crédit : Univers aujourd’hui
Un essaim de robots a réussi à creuser une ville souterraine sur Mars

Un exemple d’habitat de « rhizome » a une surface d’exposition relativement faible mais offre une grande surface habitable sous terre. Crédit : Bier et al.

La modélisation des contraintes et des déformations de la structure est une composante importante des projets de recherche actuels. L’équipe a développé un prototype de la pièce à l’échelle 1m x 1m avec un motif qui peut créer efficacement une zone sûre et stable. Certaines zones sont conçues en pensant au logement, comme une zone de plantes amovible pouvant accueillir des plantes hydroponiques.

Des tonnes de régolithe doivent être retirées d’un véritable chantier d’excavation. Il est utilisé comme matériau pour l’impression 3D d’habitats stables. Initialement, l’équipe prévoyait de combiner du régolithe avec du soufre liquide pour fabriquer du béton. Cependant, après avoir engagé des scientifiques des matériaux et un partenaire industriel spécialisé dans l’impression robotique avec du ciment, ils ont décidé d’utiliser une partie des ressources en eau de Mars pour utiliser du béton à base de ciment. Cependant, la construction du ciment lui-même nécessite une infrastructure, de sorte que de tels plans d’utilisation du régolithe doivent attendre que l’infrastructure soit réellement installée sur le terrain.

La structuration de l’habitat lui-même est également une considération importante lors de la conception de formes pour l’impression 3D. L’équipe s’est concentrée sur des structures relativement poreuses, donc moins de matériaux ont été utilisés dans la construction. Cependant, la structure est toujours très solide et durable, et offre également une bonne isolation contre les rayonnements et les effets des micro-météorites que les colonies souterraines tentent d’éviter.

Certains des avantages de cette approche sont dus à la collaboration, l’un des principaux moteurs de l’innovation. Ce projet est coordonné par RB Labs, mais inclut TUD et des partenaires commerciaux externes. Ces collaborateurs apportent une expertise en génie civil, aérospatial et robotique et des techniques de modélisation multicouches pour développer des méthodes de construction d’un essaim de robots.


Inspiré par Vitality : comment les homards contribuent à renforcer le béton imprimé en 3D


pour plus d’informations:
Mars conçoit un habitat souterrain pour la production de robots. arxiv.org/abs/2105.02619 arXiv : 2105.02619v1 [astro-ph.IM]

Présenté par Universe Today

citation: Un essaim de robots parvient à creuser une ville souterraine sur Mars (21 mai 2021) 21 mai 2021 https://phys.org/news/2021-05-swarms-robots-underground-cities Obtenu sur Mars. langage de programmation

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Delphine Perrault

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