Lihatlah setiap proyek konstruksi atau operasi penambangan permukaan di Bumi dan kemungkinan akan ada buldoser, pemuat, dan truk; semua penting dalam menggali dan membangun struktur. Tetapi ketika kita melihat ke masa depan dengan Visi NASA untuk Eksplorasi Luar Angkasa yang menyerukan kembalinya ke Bulan untuk membangun pangkalan dan habitat, bagaimana konstruksi berat dan penggalian dilakukan di permukaan bulan?
Caterpillar Inc., sebuah perusahaan yang dikenal dengan alat berat pengolah tanah dan produsen peralatan konstruksi dan pertambangan terkemuka di dunia, sedang mencari cara untuk mengatasi masalah itu. Mereka bermitra dengan NASA untuk menciptakan teknologi yang dapat memberi manfaat bagi pekerja konstruksi dan tambang di mana pun di masa depan, baik mereka mengambil topi keras atau helm luar angkasa dalam perjalanan mereka ke tempat kerja.
Caterpillar adalah salah satu dari 38 perusahaan yang mendapatkan dana awal sebagai bagian dari Program Kemitraan Inovatif (IPP) NASA. Proyek dipilih untuk program ini karena potensinya untuk memajukan teknologi utama yang akan membantu memenuhi kebutuhan kritis NASA di masa depan.
Caterpillar telah mengusulkan loader multi-terrain untuk pengembangan permukaan bulan. Saat ini, mereka bekerja sama dengan NASA untuk mengembangkan teknologi untuk menambah peralatan pemindah bumi yang ada dengan sensor dan prosesor di dalam pesawat untuk menyediakan kontrol tele-operasional yang tertunda waktu.
Loader akan dapat melakukan pemindahan regolith seperti perataan, perataan, penggalian parit, penambangan strip, penggalian dan penutupan habitat. Ini juga dapat digunakan untuk pembangunan pangkalan bulan, penyebaran atau pemindahan aset permukaan, serta untuk mobilitas di Bulan.
Mengapa perusahaan sederhana seperti Caterpillar tertarik pada Bulan?
“Cara kami melihatnya, ada teknologi yang dibutuhkan baik di Bumi maupun di bulan,” Michele Blubaugh, Manajer Layanan Teknologi Intelijen di Caterpillar, mengatakan kepada Space Magazine. “Kami melihat operasi peralatan secara otonom sebagai jenis teknologi yang sama yang dapat digunakan di bulan maupun dalam aplikasi pertambangan. Kami memiliki hasil akhir yang sama dengan NASA. "
Hasil akhirnya adalah untuk menghapus operator peralatan konstruksi dari situasi berbahaya, apakah itu operator mesin di lingkungan tambang yang berbahaya atau apakah operator itu adalah astronot di permukaan bulan yang mencoba menggali situs habitat.
Ada dua jenis tele-operasi. Salah satunya adalah operasi jarak jauh, di mana kontrol mesin dilakukan dengan sistem operasi jarak jauh. Akan ada sistem visi di papan atau seseorang benar-benar dapat melihat mesin sebagai operasinya. Yang lainnya adalah operasi otonom, di mana pekerjaan yang diinginkan diprogram dan diturunkan ke mesin dan kemudian mesin melakukan pekerjaan tanpa ada yang berinteraksi dengan mesin, baik jarak jauh atau langsung. Mesin akan membaca program di situs, posisi itu sendiri, memiliki kemampuan penghindaran untuk menghindari batu atau benda apa pun yang mungkin menghalangi, beroperasi sendiri untuk menyelesaikan misi yang diberikan.
Caterpillar bekerja pada kedua jenis operasi. "Ini satu langkah ke langkah berikutnya," kata Blublaugh. "Anda membutuhkan kedua teknologi itu dikembangkan, dengan operasi jarak jauh terlebih dahulu, dan kemudian yang terakhir adalah operasi otonom."
Mereka juga sedang menyelidiki bekerja secara jarak jauh atau secara otonom di Bulan dari Bumi, dan berurusan dengan penundaan waktu enam detik antara bumi dan bulan.
Saat ini, ada dua multi-terrain loader, Caterpillar 287 C Skid Steer loader, dilengkapi dengan duplikat teknologi jarak jauh. Salah satunya terletak di lahan pembuktian Caterpillar dekat markas mereka di Peoria, Illinois dan yang lainnya di halaman batu di Johnson Space Center di Houston, Texas. "Dengan begitu kita bisa mengembangkannya bersama," kata Blubaugh. "Ketika kita melakukan sesuatu, kita masing-masing memiliki mesin sehingga kita tahu bagaimana sesuatu bereaksi."
Teknologi ini masih dalam tahap pengembangan. "Kami melakukan beberapa demonstrasi dasar awal ketika kami mengirimkan mesin pada Mei 2007 di JSC," kata Blubaugh. "Sekelompok kami turun, dan orang-orang di JSC diajari untuk menggunakan mesin dan kemampuan apa itu, dan kami membahas antarmuka antara berbagai jenis teknologi." Pada musim panas 2008, grup dari Caterpillar akan kembali ke JSC untuk melakukan demonstrasi sementara di situs gurun.
Kedua mesin telah menjalani tes. “Dalam kontrak, NASA bertanggung jawab atas beberapa pengembangan dan Caterpillar bertanggung jawab untuk bagian lain,” kata Blubaugh, “dan kemudian ada hal-hal yang kami lakukan bersama untuk menggerakkan teknologi bersama lebih cepat, sehingga semua orang mendapat manfaat. JSC mendapatkan manfaat dari fasilitas kami dan teknisi kami yang bekerja di bidang teknologi, dan sebaliknya, CAT mendapatkan manfaat dari orang-orang yang bekerja di JSC dan teknologi yang mereka miliki dan fasilitas mereka, sehingga ini merupakan hubungan yang saling menguntungkan antara Johnson dan CAT. "
Caterpillar memiliki proposal kontrak lain yang akan segera diluncurkan ke JSC yang membawa proyek ke tingkat berikutnya.
"Kami akan melakukan berming, yaitu membangun tanggul tanah di sekitar situs, meratakan dan merasakan posisi mata pisau," kata Blubaugh. “Kami mengambil teknologi yang telah kami capai hari ini dan membawanya ke tingkat berikutnya. Ini hampir merupakan proses langkah demi langkah tahunan dalam pengembangan dan tanggal target kami untuk mengadakan demo tanda tangan yang menunjukkan otonomi teknologi jenis ini, dapat memuat program ke dalam mesin dan menjalankannya dengan sendirinya ditargetkan untuk 2012. ”
Karena skid loader 287 C sangat berat dan berjalan pada mesin diesel, itu tidak dapat digunakan di bulan. Prototipe kendaraan jenis pemuat bulan sedang dikembangkan oleh NASA dan Caterpillar membantu mengembangkan bilahnya. "Jadi, kita akan terlibat dalam proyek selama perkembangannya," kata Blubaugh.
Proyek IPP satu tahun melibatkan kolaborasi antara NASA dan perusahaan dari sektor swasta, akademisi atau laboratorium pemerintah lainnya. Semua perusahaan IPP mengatasi hambatan teknologi dengan program pengembangan bersama yang dibagikan secara biaya.
Contoh lain dari bidang penelitian NASA IPP termasuk pengejaran kinerja mesin yang lebih baik dan pengurangan emisi untuk penelitian aeronautika; bahan suhu tinggi untuk mesin pendarat bulan, optik untuk menurunkan tingkat kesalahan teleskop ruang angkasa di masa depan, dan demonstrasi isolasi gelembung kaca untuk tangki cryogenic.
Dengan total biaya proyek Caterpillar di bawah $ 1.000.000, Caterpillar diperkirakan berkontribusi sekitar 45% dan NASA 55%. Untuk seluruh Program Kemitraan Inovatif NASA $ 9 juta dalam pendanaan berasal dari anggaran Kemitraan Transfer Teknologi NASA, $ 13 juta disediakan oleh sumber-sumber NASA dalam program, proyek, atau pusat lapangan, dan $ 12 juta dari mitra eksternal untuk total komitmen keuangan gabungan $ 34 juta .
“Banyak dari kita di Caterpillar tumbuh pada saat pengembangan ruang angkasa pertama,” kata Blubaugh, “cukup menarik bagi kita untuk menjadi bagian dari ini. Plus, itu hanya investasi yang bagus di masa depan. "
