NASA革命性的低温操作部署臂（COLDArm）将用于未来的月球任务

来源：cnBeta 　2022-12-27 12:42:08

(资料图片)

COLDArm，即低温下可操作的月球部署臂将大大改善月球登陆器的机器人手臂的效用。该机械臂将实现在非常低的温度下的操纵能力，包括在月球夜间，当温度可能下降到华氏零下280度（摄氏零下173度）。COLDArm正在由位于南加州的美国宇航局喷气推进实验室（JPL）开发。

该机械臂是为月球着陆器设计的，它利用了火星直升机Ingenuity使用的技术，可以在极度寒冷的温度下执行各种任务，而不需要加热装置。其动作可以包括诸如舀取和分析月球土壤，部署仪器，以及捕捉着陆器周围的照片。

目前月球着陆器的机械臂设计需要独立的加热器，以防止机械臂内的齿轮在暴露于月球夜里的极度寒冷的温度时产生压力和断裂。COLDArm的设计就包含了特殊的齿轮和电机控制器，可以在极端温度下运行，而不需要加热，因此，为任务节省了功率和质量。

这个草图显示了COLDArm设计的月球登陆器。资料来源：美国宇航局，JPL-加州理工学院

与凤凰号和洞察号的机器人手臂类似，COLDArm具有4个自由度级别（可移动的关节），大约6.5英尺（2米）长，可以产生大约10磅的力。嵌入在手臂"手腕"附近的一个传感器将测量和调节手臂在任何特定运动中所施加的力，以便在达到指示负荷时停止手臂，并保护手臂。该手臂将配备摄像头，用于三维测绘、月球表面成像和一般操作。

COLDArm团队正在评估可能在手臂末端操作的各种附件和小型仪器，包括一个3D打印的钛勺，其特点是收集月球岩石的岩土特性。这包括与NASA@Work"成为改变游戏规则的人"和向公众开放的"亲爱的，我缩小了有效载荷"挑战赛的获奖者合作，将他们的有效载荷仪器与COLDArm进行潜在的整合，以便将来进行演示。

这一切会最终产生可以被编程为自主控制手臂的关节，以执行各种运动并收集图片和传感器数据。通过未来的软件发展，COLDArm的设备可以实现在海洋世界（如木星的卫星欧罗巴）的自主操作。

COLDArm的齿轮正在大型金属玻璃齿轮项目下开发。在NASA小企业创新研究计划下，Motiv空间系统公司正在领导COLDArm的机械臂和电机控制器的设计和制造。展示这些技术将使未来的月球、火星和海洋世界的极端环境任务成为可能。

今年9月，在喷气推进实验室的一个充满模拟月球上的破碎岩石和尘埃材料的测试床上，COLDArm成功完成了评估其收集材料属性数据能力的实验。现在，COLDArm已被送去完成每项任务所面临的类似太空条件的严格测试。它的目标是在2020年代末发射。

COLDArm项目由月面创新计划（LSII）资助，并由美国宇航局空间技术任务局的游戏改变发展（GCD）计划管理。

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