国内首个太空采矿机器人来了！就在中国矿业大学！

　　太空采矿如何从科幻走向现实？未来的“星际矿工”是什么样？它是如何采矿的？ 一起去现场看看吧~

　　大徐在现场

　　1、模拟太空采矿效果。

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　　2、机器人采用仿生六足移动结构，适应太空微重力环境，还能在小行星坑洼不平的地面上行走。

　　3、进行微重力等效实验，机器人在模拟月壤环境下实现行走、锚固甚至采样。

　　4、团队搭建“训练场”，解决太空中极端温差、真空等难题。

　　一台形似“蜘蛛”的六边形机器人，不仅能在坑洼不平的沙地上自如穿梭，还能精准完成采样抓取、钻探等一系列复杂动作。这便是中国矿业大学研发团队的杰作——全国首台多功能集成化太空采矿机器人。该机器人不仅具备适应太空微重力环境的性能，还能从容应对小行星表面复杂多变的地形。目前，太空采矿机器人原型机已经向有关部门申请专利，并且通过了初审。

　　太空采矿如何从科幻走向现实？外太空复杂的环境及地形给采矿作业带来了哪些挑战？这项技术又有何突破意义？

　　日前，大徐来到这台太空采矿机器人的诞生地——中国矿业大学，探究其背后的奥秘。

　　随着地球资源开采成本日益增高，寻找新的资源迫在眉睫。月球、火星、小行星等天体蕴藏的丰富矿产资源和稀有金属，成为人类目光聚焦的新目标。然而，外太空复杂多变的环境及地形，给采矿作业带来了巨大挑战。小行星体积小、引力低、表面环境复杂，现有采样装备难以应对，因此，研发一款能够适应太空环境的新型 “星际矿工”，成为了科学界亟待攻克的难题。

　　早在2017年，中国矿业大学就设立了太空采矿国际研究中心。依托学校在矿业领域深厚的学术底蕴，联合中国空间技术研究院及澳大利亚皇家墨尔本理工大学等国内外知名学府与机构，共同致力于打造太空采矿研究新高地。

　　历经7年多的艰辛探索，中国矿业大学机电工程学院刘新华教授团队成功研发出全国首台多功能集成化太空采矿机器人。这一成果对于近地星体上太空资源的开采利用具有重要意义。

　　与当下热门的人形机器人及机器狗等不同，太空采矿机器人采用独特的六足模式，其结构由三个轮足和三个爪足组合而成。

　　“这种‘仿生六足移动结构’，在足末端精心配置了车轮和锚固结构两种装置。当遇到相对平滑的小行星地形时，车轮能够发挥作用，使机器人快速移动；而在面对岩石及松软土壤等复杂地形时，锚固结构则可提供强大的锚固力，确保机器人工作的可靠性与稳定性。”刘新华解释说，“我们成功实现了微重力的等效实验。在模拟月壤的环境下，这台机器人已经能够完美实现行走、锚固以及采样等一系列关键操作。”通过大量的实验与优化，机器人在复杂环境下的适应能力得到了充分验证与提升。

　　然而，太空采矿机器人在太空中执行探矿采矿任务时，还需直面极端温差、真空、太空辐射以及严苛的重量体积限制等诸多严峻挑战。

　　如何让机器人具备应对这些复杂难题的“十八般武艺”？为此，刘新华教授团队给太空采矿机器人搭建了一个特殊的“训练场”。中国矿业大学机电工程学院副教授华德正解释道：“我们搭建这个‘训练场’主要考虑两方面，一是模拟近地小行星表面的风化程度，因此选用以沙壤为主的地面材质。二是为模拟微重力环境，团队设计搭建了一套悬吊机构。通过垂直悬吊的方式抵消机器人的部分重力，确保其在运动时保持恒定的垂直拉伸力，从而精准模拟出微重力效果。”

　　太空采矿机器人经过在“训练场”内不断训练，借助六足差动系统悬架、离合器等部件的协同工作，已经能够根据不同的工作环境调整自身结构形状，适应地外星体的复杂地表环境。无论是崎岖不平的月球表面，还是布满陨石坑的小行星地表，这款机器人都能保持平稳运行，展现出极高的环境适应性。

　　为了让太空采矿机器人掌握更多勘探的绝活，它还需要到中国矿业大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室接受“进阶训练”。该实验室拥有先进的设备，能够精准模拟月球表面的极端环境。中国矿业大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室副教授李瑞林介绍：“这个设备能够真实地模拟出月球的原位环境，包括六分之一的重力场和超高真空的环境，在此基础上进行实验，所获取的数据与在月球上实际采集的数据极为接近。”

　　据介绍，太空采矿机器人采用电能工作，未来有望实现原位开采，即边开采边利用边转化，转化出的能源可驱动机器人或其他设备工作。“这只是一个构想，目前还在研发阶段。未来在太空采矿实践方面，还有太多难点需要攻克，比如面对众多不确定性或外界干扰时，机器人能否迅速作出反应并实时调整状态，能否始终保持稳定性，这些都是我们未来要研究探索的方向。”刘新华满怀期待地说。

　　“向外太空发展是人类社会未来发展和文明进步进程中极为重要的一个阶段。”李瑞林说道，“去外星球发展，第一步就是解决资源的问题。所以这就是我们国家包括我们自己做研究，重点把太空采矿或月球资源的原位开采利用放在首位的原因。”