Trustful Coopetitive Infrastructures for the New Space Exploration Era

要約

新しい宇宙経済において、宇宙機関、大企業、新興企業は、マッピング、土壌評価、ユーティリティの提供など、さまざまな現場資源利用 (ISRU) 目的で宇宙マルチロボット システム (MRS) を立ち上げることを目指しています。
ただし、これらの利害関係者の経済的利益の競合により、一元化されたデジタル プラットフォームでの効果的なコラボレーションが妨げられる可能性があります。
この問題に対処するには、中立的で透明なインフラストラクチャが異種空間 MRS 間の調整と価値交換を促進する可能性があります。
関連研究では、宇宙でのブロックチェーンの使用に関連する技術的課題について正当な懸念が表明されていますが、私たちは、その潜在的な経済的利点とその欠点を比較検討する必要があると主張します。
このペーパーでは、宇宙探査ミッションにおける調整とデータの整合性を強化することを目的として、MRS にブロックチェーン テクノロジーを統合するための新しいアーキテクチャ フレームワークと包括的な一連の要件を示します。
私たちは分散台帳技術 (DLT) を検討して、異種 MRS 向けの独自アーキテクチャを設計し、そのプロトタイプを模擬月環境で検証しました。
私たちの実装の分析は、個別に動作するロボットの対応するグループと比較して、地図探索における世界規模の ISRU 効率の向上と、協力的な環境の促進が関係者に追加の収益機会を提供する可能性があることを示唆しています。

要約(オリジナル)

In the new space economy, space agencies, large enterprises, and start-ups aim to launch space multi-robot systems (MRS) for various in-situ resource utilization (ISRU) purposes, such as mapping, soil evaluation, and utility provisioning. However, these stakeholders’ competing economic interests may hinder effective collaboration on a centralized digital platform. To address this issue, neutral and transparent infrastructures could facilitate coordination and value exchange among heterogeneous space MRS. While related work has expressed legitimate concerns about the technical challenges associated with blockchain use in space, we argue that weighing its potential economic benefits against its drawbacks is necessary. This paper presents a novel architectural framework and a comprehensive set of requirements for integrating blockchain technology in MRS, aiming to enhance coordination and data integrity in space exploration missions. We explored distributed ledger technology (DLT) to design a non-proprietary architecture for heterogeneous MRS and validated the prototype in a simulated lunar environment. The analyses of our implementation suggest global ISRU efficiency improvements for map exploration, compared to a corresponding group of individually acting robots, and that fostering a coopetitive environment may provide additional revenue opportunities for stakeholders.

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