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Una Serra con Braccio Robotico: Nutrire i Futuri Astronauti Lunari?

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Occupazione Umana Continuativa sulla Luna

L’abitazione umana continua sulla Luna è un obiettivo ambizioso di molte delle principali nazioni spaziali nei prossimi decenni. Raggiungere tale obiettivo richiede molte attività, ma una delle più fondamentali è nutrire quegli esseri umani. Spedire cibo in modo costante dalla Terra diventerà probabilmente estremamente costoso a breve, quindi il DLR, l’agenzia spaziale della Germania, sta lavorando a un’alternativa. Questa serra semi-autonoma può essere utilizzata per alimentare almeno parzialmente gli astronauti residenti sulla Luna. Per supportare questo obiettivo, un gruppo di ricercatori del DLR ha pubblicato un documento su EVE, un braccio robotico progettato per aiutare ad automatizzare le operazioni della prima serra lunare, durante la conferenza IEEE Aerospace tenutasi a marzo.

L’EDEN Versatile End-effector (o EVE) è stato probabilmente nominato in omaggio al robot alla ricerca di vita presente in WALL-E. È progettato per interfacciarsi con la serra EDEN LUNA, un progetto del DLR destinato a risultare in una serra completamente funzionale per l’uso sulla superficie lunare. I vantaggi di una tale serra sono stati discussi in altri articoli, ma è innegabile che l’EDEN LUNA sia il progetto meglio supportato che probabilmente porterà a un sistema completamente funzionante sulla Luna quando sarà il momento giusto. Tuttavia, come qualsiasi giardiniere direbbe, le serre richiedono molto lavoro. E ogni momento che un astronauta spende per la manutenzione della serra è tempo che non può dedicare a compiti come la ricerca scientifica. Pertanto, sarebbe estremamente utile avere un robot per assistere nelle operazioni della serra, anche se quel robot deve essere controllato a distanza da un operatore sulla Terra.

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Entra in scena EVE, che è composto da tre componenti principali. Le rotaie di trasporto consentono al robot di muoversi verso la posizione corretta nella serra. Il suo “braccio” robotico consente al robot di posizionarsi in modo efficace per completare il compito assegnato, e l’effettore finale può spingere, tirare, raccogliere o eseguire altre attività manuali. Il sistema utilizza circa 700W e pesa circa 170 kg completamente installato.

Innanzitutto, diamo un’occhiata ai binari di trasporto. Si tratta in realtà di un sistema commerciale già pronto per l’uso nell’automazione industriale. L’eXtended Transport System, prodotto dalla Beckhoff, una società di automazione industriale, può essere montato in diverse configurazioni. Consente a qualsiasi cosa ad esso attaccata di muoversi verso vari luoghi in base a una serie di segnali che controllano il “mover” a cui il braccio robotico sarebbe collegato.

Il braccio robotico si basa sul progetto “This Is Not an Arm” (TINA) del DLR. Ha sette gradi di libertà, il che consente un posizionamento preciso del suo effettore finale. Ognuno dei suoi tre giunti ha circa tre controllori elettronici per il controllo del motore, la gestione dell’energia e la comunicazione. È supportato da un sistema di telecamere che rileva l’ambiente circostante e consente agli operatori a distanza di sapere dove si trova l’effettore finale.

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Credito – Canale YouTube di Isaac Arthur

Il Compliant Low-Cost Antagonistic Servo Hand (CLASH) è l’effettore finale. Ha due “dita” e un “dito” per afferrare oggetti morbidi utilizzando sensori di feedback della forza nelle sue punte. Può anche rilevare la pressione da altri componenti, come i “tendini” della mano e la posizione di pollice e dito.

Questi sistemi di posizionamento e dell’effettore finale possono lavorare insieme in modo efficace per eseguire i compiti di manutenzione quotidiana della serra. Al momento, almeno, richiederà un operatore esperto per farlo, ma quell’operatore non deve trovarsi nella stessa posizione della serra sulla Luna – potrebbe trovarsi sulla Terra o persino sulla stazione Lunar Gateway che orbita sopra la superficie lunare. È fondamentale un’operazione continua, poiché le prime fasi dell’occupazione permanente della Luna coinvolgono soggiorni temporanei, durante i quali ci saranno lunghi periodi senza abitanti.

Il DLR sostiene pienamente lo sviluppo della serra EDEN LUNA e del braccio robotico EVE. Entro la fine dell’anno, EVE sarà completamente integrato nella serra presso l’Istituto di Sistemi Spaziali a Brema, seguito da una struttura appositamente progettata per il grande progetto LUNA dell’ESA/DLR a Colonia. Attualmente, sia EVE che EDEN LUNA sembrano sulla buona strada per essere messe alla prova prima di supportare ufficialmente l’occupazione perpetua della Luna nel prossimo decennio.

Scopri di più:
Prince et al. – EDEN Versatile End-effector (EVE): Un Sistema Robotico Autonomo per Supportare la Produzione Alimentare sulla Luna
UT – Le Piante Potrebbero Crescere nel Regolite Lunare Utilizzando Batteri
UT – Una Serra sulla Luna entro il 2014?
UT – Idee Pratiche per l’Agricoltura sulla Luna e su Marte

Immagine di Testata:
Concetto di serra sulla Luna.
Credito – DLR

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