สวิตเซอร์แลนด์เสนอหุ่นยนต์ก่อสร้าง ตั้งกำแพงกันภัยบนดวงจันทร์

ในอนาคตมนุษย์วางแผนที่จะไปตั้งอาณานิคมบนดวงจันทร์ แต่ปัญหาหนึ่งคือการนำจรวดขึ้นหรือลงจอดบนพื้นผิวดวงจันทร์จะทำให้ เรโกลิธ (Regolith) หรือก็คือ เศษดิน และเศษหินบนพื้นผิวดวงจันทร์ฟุ้งกระจายอย่างมาก และสามารถส่งผลกระทบต่อยานลงจอดด้วย 

ในปี 1969 ภารกิจอะพอลโล 12 (Apollo 12) ขององค์การนาซา ได้นำชิ้นส่วนของยานเซอร์เวเยอร์ 3 (Surveyor III) ซึ่งลงจอดบนพื้นผิวดวงจันทร์ตั้งแต่ปี 1967 กลับมายังโลกและทำการวิเคราะห์ผลกระทบ พบว่าเรโกลิธสามารถส่งความเสียหายต่อยานได้ และการลงจอดบนดวงจันทร์หนึ่งครั้ง ส่งผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมของดวงจันทร์ห่างจากจุดลงจอดไปไกลหลายพันกิโลเมตร

ทั้งนี้ภารกิจ Artemis ของนาซาซึ่งมีแผนที่จะสร้างอาณานิคมบนดวงจันทร์ และจะใช้ระบบลงจอดมนุษย์ (Human Landing System หรือ HLS) โดยยานอวกาศสตาร์ชิป (Starship) ของบริษัทด้านอวกาศอย่างสเปซเอ็กซ์ (SpaceX) เพื่อขนส่งผู้คนในอาณานิคมบนพื้นผิวดวงจันทร์ไปสถานีอวกาศสเกตเวย์ที่โคจรรอบดวงจันทร์ สิ่งเหล่านี้จะทำให้เกิดฝุ่นดินจำนวนมากฟุ้งกระจาย ดังนั้นจึงจำเป็นที่จะต้องควบคุมฝุ่นเพื่อปกป้องโครงสร้างในอาณานิคม

ก่อนหน้านี้มนุษย์เคยพิจารณาแนวคิดเรื่องการสร้างกำแพงรอบจุดปล่อยและลงจอดจรวดแล้ว โดยมีวิธีที่อาจเป็นไปได้ เช่น การใช้คลื่นไมโครเวฟเพื่อทำให้ดินดวงจันทร์ร้อน และนำมาสร้างอิฐเพื่อก่อสร้าง หรือ การใช้การพิมพ์ 3 มิติเพื่อนำดินดวงจันทร์มาใช้ในการก่อสร้าง เป็นต้น แต่การศึกษาใหม่จาก โจนาส วอลเตอร์ (Jonas Walther) และทีม ของสถาบันวิทยาการหุ่นยนต์และระบบอัจฉริยะ สถาบันเทคโนโลยีสวิส ซูริค (ETH Zürich) ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ พบว่ามีวิธีที่ถูกกว่า และดีกว่าในการสร้างกำแพงบนดวงจันทร์ คือ การใช้หุ่นยนต์อัตโนมัติเพื่อใช้วัสดุ ดิน และหินบนดวงจันทร์ มาวางต่อกันเป็นกำแพง ตัวอย่างหุ่นยนต์ที่จะนำมาใช้ คือ รถขุดฮีป (HEAP) ของ ETH Zurich ที่สาธิตไปเมื่อปี 2023 

โจนาส วอลเตอร์ เปิดเผยรายละเอียดเพิ่มเติมว่าวิธีการนี้จะทำงานได้อย่างง่ายดาย และประหยัดพลังงานมากกว่าแนวคิดก่อนหน้าประมาณ 2 เท่า เพราะการใช้ก้อนหินที่มีอยู่แล้ว ไม่จำเป็นต้องขนวัสดุอื่นใดไปยังดวงจันทร์ และไม่ต้องใช้ความร้อนเพื่อเปลี่ยนดินให้เป็นวัสดุก่อสร้างด้วย สิ่งที่ต้องทำคือแค่ขนส่งหุ่นยนต์ไปยังดวงจันทร์เท่านั้น

นักวิจัยได้ตรวจสอบความเป็นไปได้ที่จะใช้หุ่นยนต์สร้างกำแพงใน 2 พื้นที่บนดวงจันทร์ คือ ที่ราบสูงตาร์คัส (Aristarchus) และสันเขาเชื่อมระหว่างแชคเคิลตัน-เฮนสัน (Shackelton-Henson) โดยจะสร้างกำแพงในลักษณะวงแหวน รัศมีกว้าง 50 เมตร เส้นรอบวง 314 เมตร ความสูง 3.3 เมตร คาดว่าหุ่นยนต์จะใช้ระยะการเดินทางไกลประมาณ 1,000 กิโลเมตร เพื่อเก็บหินมาใช้สร้างกำแพง จะใช้เวลาในการสร้างทั้งหมดประมาณ 126 วัน โดยคิดเผื่อทั้งเวลาหยุดพักของหุ่นยนต์และช่วงเวลาชาร์จแล้ว

แต่ทีมงานได้กล่าวถึงความท้าทายของวิธีการนี้ คือ การนำหินมาตั้งซ้อนกันจะทำให้เกิดช่องว่างเล็ก ๆ ที่อาจทำให้ฝุ่นดินปลิวผ่านได้ ดังนั้นจะต้องมีวิธีการในการแก้ไขโดยใช้หินก้อนเล็ก ๆ หรือวัสดุอื่น ๆ มาปิด แต่อย่างไรก็ตามนักวิจัยรู้สึกว่าแผนนี้คุ้มค่าต่อการนำมาพิจารณาเป็นส่วนหนึ่งของการก่อสร้างบนดวงจันทร์ในอนาคตอย่างแน่นอน

งานวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Frontiers in Space Technology ฉบับวันที่ 6 มิถุนายน 2024

ที่มาข้อมูล NewAtlas, Frontiersin

ที่มารูปภาพ Frontiersin