Escuche esto: dos estudiantes del área de Seattle fueron semifinalistas en un concurso nacional organizado por la NASA en el que los niños en los grados K-12 tenían la tarea de diseñar un robot que pudiera recoger y transportar suelo lunar.
Los ganadores del concurso Lunabotics Junior fueron nombrados a fines de marzo y entre los 20 niños en el paquete final se encontraban Ke «Max» Jiang de Bellevue, Washington, y Mason Lysaght de Snohomish. El concurso atrajo aproximadamente 2.300 propuestas de diseño.
Los participantes tenían la tarea de hacer un dibujo del diseño de su robot, ya sea como una obra de arte original, un modelo 3D, un diagrama o una fotografía de un prototipo. También se requería un resumen escrito del diseño de la máquina.
La NASA basó el concurso en torno a su ambición de regresar a la Luna y las necesidades futuras relacionadas con la excavación y el movimiento del suelo lunar, o regolito, desde un área del Polo Sur lunar a un contenedor de almacenamiento cerca de una base planificada de Artemis Moon. Los robots planeados, no más grandes que 3.5 pies x 2 pies x 2 pies, tuvieron que abordar preocupaciones que incluían cómo los robots sacarían y excavarían el regolito; cuánta suciedad se transportaría en cada viaje; y cómo las máquinas lidiarían con el polvo lunar adherido a todo.
El regolito lunar se utilizará para múltiples propósitos, según la NASA, como la construcción de una base lunar con hormigón lunar; recolectar agua que también puede usarse como combustible para cohetes; y extraer posibles metales o minerales.
Nos reunimos con Max y Mason para obtener más información sobre sus diseños, su inspiración, puntos de vista sobre tecnología y aspiraciones futuras. Respuestas editadas por extensión y claridad.
Ke ‘Max’ Jiang – Proyecto Stardust
GeekWire: ¿Qué edad tienes y a qué escuela vas?
máx.: Tengo 17 años de edad. Soy estudiante de tercer año en Interlake High School en Bellevue. Es una gran escuela que ofrece un riguroso programa de Bachillerato Internacional, y tengo la suerte de tener muchos maestros que me expusieron a temas avanzados en física, química, tecnología de diseño y economía del diseño de cosas.
GW: ¿Cuánto tiempo ha estado interesado en la robótica?
máx.: Cuando era pequeño, disfrutaba viendo y jugando con cosas que podían conducir, volar u operar de forma autónoma con solo presionar un interruptor. A los 3 años, me sentaba durante horas colocando rieles de juguete en diferentes diseños y, a los 8 años, armaba grandes juegos de Lego y usaba todas las formas disponibles para diseñar mis propios aviones y botes, incluso agregaba motores robóticos. y haciendo que se muevan.
Mi escuela secundaria tenía un taller que me permitió usar herramientas de construcción reales por primera vez. Pude diseñar y programar autos pequeños y drones, lo que nos llevó a mí y a mi equipo a ganar el segundo lugar en el Space Elevator Challenge anual del Museum of Flight. Durante este tiempo, también comencé a usar software de diseño computarizado y juegos de simulación como Kerbal Space Program.
En la escuela secundaria pude participar en el programa de Innovación en Ingeniería (EI) de la Universidad John Hopkins en el décimo grado y estuve expuesto a rigurosos procesos de diseño desde la ideación hasta la implementación. ¡Fue muy divertido trabajar en un equipo completamente remoto, con todos haciendo todo lo posible para construir el puente «Golden Gate» más resistente con espaguetis, papeles encerados y pegamento!
GW: ¿Cómo se te ocurrió tu idea de Lunabotics?
máx.: Empecé definiendo mi objetivo principal: un principio de diseño clave, para saber qué maximizar y dónde hacer las concesiones necesarias. Este desafío fue llamado para excavar, transportar y descargar el regolito lunar de la manera más eficiente. En mi evaluación, viajar de ida y vuelta a través de un terreno desconocido era un factor de riesgo importante, por lo que mi objetivo era maximizar la capacidad de carga (y, por lo tanto, el tamaño) del rover, lo que a su vez reduciría la cantidad de viajes realizados y minimizaría la riesgo de viajes fallidos. También aprendí la lección práctica de que cualquier buen diseño debe tener en cuenta las condiciones específicas en las que se opera el diseño. En este desafío, operar en la luna significa navegar a través de terrenos irregulares en oscuridad permanente, encontrar polvo lunar y operaciones sostenidas no tripuladas. Por último, la fiabilidad es clave. Así que decidí integrar tecnologías comprobadas para que el rover funcione de manera óptima.
Con eso en mente, me puse a diseñar la estructura básica de mi rover, el Stardust, un gran contenedor de regolito en la parte superior de un marco sostenido por un juego de seis ruedas. Para facilitar la automatización, el contenedor de regolito puede voltear y descargar el regolito rápidamente, como un camión volquete. Del mismo modo, la tecnología existente como el sistema de suspensión Rocker-Bogie se usó en el tren de rodaje de Stardust, por lo que podría viajar fácilmente sobre terreno irregular, y se agregó una excavadora de diseño industrial moderno de rueda de cangilones para la recolección sostenida de regolito. Siguiendo la estructura básica, agregué una fuente de energía (dos generadores termoeléctricos de radioisótopos) para proporcionar energía continua durante la noche lunar de quince días, juegos de baterías, equipo de comunicación y una cámara de navegación. Por último, agregué detalles adicionales para mostrar subsistemas vitales, como circuitos de electrodos para repeler el polvo lunar.
GW: ¿Qué tecnología te entusiasma más en este momento?
máx.: Lo que más me entusiasma es el desarrollo de cohetes y aviones espaciales reutilizables, así como tecnologías relacionadas, como nuevos propulsores, motores de aviones espaciales de ciclo combinado y similares. Hacer que los aviones espaciales sean reutilizables reduciría significativamente el costo, y un lanzamiento y retorno confiables atraería más intereses e inversiones. Las actualizaciones de SpaceX, Rocket Lab, Reaction Engines Limited y CASIC son todo lo que sigo de cerca en cada turno. Creo que, algún día, la gente común como tú y yo podremos permitirnos un asiento en una nave espacial y disfrutar de la vista de la Tierra desde arriba.
GW: ¿Cuál es el trabajo de tus sueños?
máx.: El trabajo de mis sueños es convertirme en ingeniero aeroespacial, preferiblemente especializado en propulsión. Me enorgullecería mucho contribuir al avance de la exploración espacial, haciéndola accesible a todos los niños que tienen el sueño de volar para ir más rápido y más lejos.
Mason Lysaght – Terebro (ejercicio en latín)
GeekWire: ¿Qué edad tienes y a qué escuela vas?
Masón: Tengo 14 años de edad. Voy a la escuela secundaria Valley View en Snohomish.
GW: ¿Cuánto tiempo ha estado interesado en la robótica?
Masón: Siempre he tenido curiosidad acerca de cómo funcionan las cosas, ya sea robótica, fenómenos naturales, química, etc. Durante los últimos dos años, he tenido la suerte de recibir suscripciones de regalo a kits de robótica e ingeniería para poder explorar mejor mi interés en estos campos. El desafío Lunabotics Junior fue una excelente manera de canalizar mi creatividad e interés científico, y me alegro de haber tenido la oportunidad de participar.
GW: ¿Cómo se te ocurrió tu idea de Lunabotics?
Masón: Me inspiré mucho en los exitosos rovers de la NASA como Perseverance. Modifiqué los diseños de estos rovers y los recreé para que se ajustaran mejor a los requisitos del desafío: poder excavar y transportar regolito lunar de manera eficiente. Luego agregué más características, como las muchas fuentes de energía (un MMRTG, un paquete de baterías de iones de litio y paneles solares equipados con cepillos), una pala y ruedas adicionales en la parte delantera para encender el regolito.
GW: ¿Qué tecnología te entusiasma más en este momento?
Masón: ¡Hay muchos tipos diferentes de tecnologías que me interesan! Las posibilidades con la IA y la realidad virtual son intrigantes (y un poco aterradoras). Por supuesto, estoy entusiasmado con la tecnología como Perseverance o el telescopio James Webb, ya que realmente podrían impulsar nuestros esfuerzos para promover la exploración espacial.
GW: ¿Cuál es el trabajo de tus sueños?
Masón: Como todavía estoy en la escuela secundaria y no sé exactamente qué me depara el futuro, diría que tengo un sueño. los campos en lugar de un trabajo específico. Obviamente estaría interesado en carreras relacionadas con la robótica o la ingeniería, y me encanta la idea de dedicarme a la tecnología aeroespacial. Honestamente, trabajar para la NASA sería un sueño para mí.
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