Gheara robotizată este unul dintre noile instrumente inovatoare dezvoltate în LRD pentru a studia lumile cu ghețuri oceanice, cum ar fi Europa.
Doriți să vă încercați norocul în pescuitul cu gheață pe satelitul Jupiter Europe? Nu există nicio garanție că veți prinde ceva, dar un nou set de prototipuri robotice va oferi ajutor de neinlocuit.
Din anul 2015, Laboratorul de Propulsie Jet (LRD) al NASA din Pasadena (California) dezvoltă noi tehnologii pentru utilizarea în misiuni viitoare pe planetele oceanice. Lista cuprinde: o sondă subterană (capabilă să rupă gheață și colectarea probelor), brațe robotice (întoarcerea spre obiecte îndepărtate) și un lansator (pentru probe mai îndepărtate).
Toate aceste tehnologii au fost dezvoltate în limitele studiului mobilității și sensibilizării lumilor oceanice. Fiecare prototip se concentrează pe extragerea probelor de pe suprafață sau sub suprafața lunii înghețate.
"În viitor, vrem să răspundem dacă există viață asupra sateliților planetelor exterioare: Europa, Enceladus și Titan", a declarat Tom Kvik, care conduce programul Tehnologii spațiale a aeronavelor. - "Este important să identificăm sistemele specifice pe care trebuie să le construim acum, astfel încât în 10-15 ani să fie gata de utilizare pe o navă spațială".
Sistemele vor trebui să se scufunde în condiții extreme. Temperatura poate scădea la -100 ° C. Roțile de pe rover se vor aluneca pe gheață, asemănătoare cu nisipul, iar suprafața Europei este, de asemenea, condimentată generos de radiații. "Ne așteaptă multe probleme, așa că trebuie să respectăm cerințele stricte de protecție planetară", a declarat Hari Nayar, care conduce grupul de robotică. "Ultimul vis este să vă aruncați adânc în oceanele subterane. Dar acest lucru necesită noi tehnologii care nu sunt încă disponibile. "
Brian Wilcox (inginer de proiectare al LRD) a reușit să dezvolte un prototip bazat pe "sondele de topire" folosite pe Pământ. De la sfârșitul anilor 1960, au fost folosite pentru a topi zăpada și gheața pentru a studia zonele subterane.
Singura problemă este că folosesc căldura ineficient. Coaja din Europa poate avea o grosime de 10-20 km, deci dacă sonda nu învață să-și controleze energia, va îngheța înainte de a ajunge la țintă.
Wilcox a venit cu o idee nouă: o capsulă izolată în vid (care amintește de principiul unui termos). În locul radiației căldurii, aceasta va menține energia cu o piesă de plutoniu termic atunci când sonda este scufundată în gheață.
Pânza de ferăstrău rotativă de pe fundul sondei se întoarce încet și se taie prin gheață. Procedând astfel, el va colecta râșnițele de gheață înapoi în corpul sondei, unde este topit de plutoniu și pompat în spatele aparatului. Scoaterea gheții asigură că sonda nu întâmpină obstacole. Apa de gheata poate fi de asemenea trimisa printr-o bobina de tub de aluminiu si se scurge la suprafata. Probele de apă pot fi verificate pentru semnale bio. "Noi credem că plăcile cu gheață se găsesc în crusta înghețată a Europei", spune Wilcox. "Aceste curente scurg materiale din oceanul de dedesubt. Pe măsură ce sonda face un tunel, această apă poate conține biosigne ".
Pentru a asigura absența microbilor terestre, sonda se încălzește până la 482 ° C în timpul unui zbor pe o navă spațială. Aceasta ar trebui să distrugă orice organism rezidual și să descompună molecule organice complexe care pot afecta rezultatele științifice.
Acoperire mai lungă
Cercetătorii au analizat, de asemenea, posibilitatea utilizării armelor robotice, care sunt necesare pentru obținerea eșantioanelor. Pe Marte, aterizările NASA nu au depășit niciodată 2-2,5 metri de bază. Pentru o distanță mai mare, trebuie să creați un braț mai lung.
Una dintre idei este o pârghie împușcată. Brațul desfășurat poate ajunge la aproape 10 metri. Pentru mai multe ținte îndepărtate, a fost dezvoltat un lansator cu proiectile capabil să tragă la o distanță de până la 50 de metri.
Mâinile și lansatorul pot fi folosite împreună cu confiscarea gheții. La gheară se poate atașa un burghiu cu diamant. Dacă oamenii de știință doresc să obțină probe intacte, atunci trebuie să pumni până la 20 cm de suprafață de gheață. Acest strat trebuie să protejeze molecule complexe de radiația lui Jupiter.
După instalarea unei săgeți sau a unui lansator pentru un proiectil, gheara poate fi fixată, folosind știfturi incalzite care se topesc în gheață și întăresc prinderea. Acest lucru asigură că burghiul poate penetra și colecta probe.
Roți pentru crio-rover
În luna iulie, NASA va sărbători moștenirea de 20 de ani a roverilor care călătoresc prin deșertul marțian. Dar pentru o excursie la satelitul glacial trebuie modernizată.
Enceladus are fisuri care aruncă gaze și jeturi de gheață. Acestea ar deveni principalele obiective științifice, dar materialul din jurul lor este probabil să fie diferit de gheața terestră. Testele au arătat că gheața granulată în condiții criogene și de vid seamănă cu dune de nisip, cu granule înțepenite în roți. Cercetătorii LRD s-au îndreptat spre proiectele care anterior au fost folosite pentru a se deplasa pe suprafața lunii. Ei au testat roți comerciale ușoare montate pe un ham care a fost folosit într-o serie de misiuni.
În viitor
Prototipurile și experimentele sunt doar puncte de plecare. Prin studiul structurilor oceanice, oamenii de stiinta vor analiza daca aceste inventii pot fi imbunatatite la maximum. În cele din urmă, cercetarea poate duce la apariția unor tehnologii capabile să se îndrepte spre un sistem solar extern.
