Robotska krempelj je ena od novih inovativnih orodij, razvitih v LRD za preučevanje ledenih oceanskih svetov, kot je Evropa.
Bi radi poskusili svojo srečo pri ribolovu na ledu na satelitu Jupiter Europe? Nobenega zagotovila ni, da boste ujeli nekaj, vendar bo nov sklop robotskih prototipov zagotovil nenadomestljivo pomoč.
Od leta 2015 laboratorij Jet Propulsion (LRD) NASA v Pasadeni (Kalifornija) razvija nove tehnologije za uporabo v prihodnjih misijah na oceanskih planetih. Seznam vključuje: podzemno sondo (zmožnost prebijanja ledu in zbiranje vzorcev), robotsko orožje (obračanje, da bi prišli do oddaljenih objektov) in lansirnik (za še bolj oddaljene vzorce).
Vse te tehnologije so bile razvite znotraj meja proučevanja mobilnosti in zaznavanja oceanskih svetov. Vsak prototip se osredotoča na pridobivanje vzorcev s površine ali pod površjem ledene lune.
»V prihodnosti želimo odgovoriti, ali obstaja na satelitih zunanjih planetov življenje: Evropa, Enceladus in Titan,« je povedal Tom Kvik, ki vodi program letalskih vesoljskih tehnologij. - „Pomembno je opredeliti posebne sisteme, ki jih moramo zgraditi zdaj, tako da bodo v 10-15 letih pripravljeni za uporabo na vesoljskem plovilu.“
Sistemi se bodo morali potopiti v ekstremne razmere. Temperatura lahko pade na -100 ° C. Kolesa roverja bodo zdrsnila po ledu, ki spominja na pesek, površina Evrope pa je tudi velikodušno začinjena z sevanjem. "Veliko težav nas čaka, zato moramo izpolnjevati stroge zahteve planetarne zaščite," je dejal Hari Nayar, ki vodi skupino robotike. »Končna sanja je potopiti se globoko v podzemne oceane. Vendar to zahteva nove tehnologije, ki še niso na voljo. «
Brian Wilcox (projektant LRD) je lahko razvil prototip, ki temelji na »sondi taline«, ki se uporablja na Zemlji. Od poznih šestdesetih let dalje se uporabljajo za taljenje snega in ledu za preučevanje površin.
Edini problem je, da toploto uporabljajo neučinkovito. Debelina lubja v Evropi je lahko 10-20 km, zato, če se sonda ne nauči nadzorovati svoje energije, se bo zamrznila, preden bo dosegla cilj.
Wilcox je dobil novo idejo: vakuumsko izolirana kapsula (ki spominja na princip termosa). Namesto, da se toplota oddaja, bo energija zadržana s kosom termalnega plutonija, ko bo sonda potopljena v led.
Vrtljivi list žage na dnu sonde se počasi obrne in prekine led. Pri tem zbere ledne opilke nazaj v telo sonde, kjer se raztopi s plutonijem in iztisne za aparatom. Odstranitev ledu zagotavlja, da sonda ne naleti na ovire. Ledeno vodo lahko pošljemo tudi skozi tuljavo iz aluminijaste cevi in odcedimo na površino. Vzorce vode lahko preverjamo za biosignale. »Verjamemo, da se plošče, ki tečejo iz ledu, nahajajo v zamrznjeni skorji Evrope,« pravi Wilcox. »Ti potoki izlivajo material iz oceana spodaj. Ker sonda tvori predor, lahko ta voda vsebuje biosignale “.
Da bi zagotovili odsotnost kopenskih mikroorganizmov, se sonda med letom na vesoljskem plovilu segreje do 482 ° C. To bi moralo uničiti vse ostanke organizmov in razgraditi kompleksne organske molekule, ki lahko vplivajo na znanstvene rezultate.
Daljša pokritost
Raziskovalci so pregledali tudi možnost uporabe robotskih rok, ki so potrebni za pridobivanje vzorcev. Na Marsu pristanki Nase nikoli niso presegli 2-2,5 metrov od baze. Za večjo razdaljo morate ustvariti daljšo roko.
Ena od zamisli je zložljiva ročica. Razporejena roka lahko doseže skoraj 10 metrov, za bolj oddaljene cilje pa je bil razvit lansirnik z izstrelki, ki je sposoben streljati na razdalji do 50 metrov.
Roke in lansirnik se lahko uporabita v povezavi z zasegom ledu. Za kremplje lahko pritrdite diamantni sveder. Če znanstveniki želijo dobiti nedotaknjene vzorce, potem morate udariti do 20 cm ledene površine. Ta plast mora zaščititi kompleksne molekule od sevanja Jupitra.
Po razporeditvi puščice ali lansirne naprave za izstrelek se lahko kremplja pritrdi z uporabo ogrevanih zatičev, ki se stopijo v ledu in okrepijo oprijem. S tem zagotovite, da vrtalnik lahko prodre in zbere vzorce.
Kolesa za krio-rover
V juliju bo NASA praznovala 20-letno zapuščino potujočega potovanja, ki potuje skozi marsovsko puščavo. Toda za potovanje v ledeni satelit je treba posodobiti.
Enceladus ima razpoke, ki izbrizgajo pline in ledene curke. Postali bi glavni znanstveni cilji, toda material okoli njih je verjetno drugačen od kopenskega ledu. Preskusi so pokazali, da granulirani led v kriogenih in vakuumskih razmerah spominja na peščene sipine, pri čemer zleža zrna vdirajo v kolesa. Raziskovalci LRD so se obrnili na projekte, ki so se prej uporabljali za premikanje po površini lune. Preizkusili so lahka komercialna kolesa, nameščena na pas, ki je bil uporabljen v številnih misijah.
V prihodnosti
Prototipi in eksperimenti so le izhodišča. S preučevanjem oceanskih struktur bodo znanstveniki proučili, ali je mogoče te izume čim bolj izboljšati. Na koncu lahko raziskave vodijo v nastanek tehnologij, ki se lahko usmerijo v zunanji sončni sistem.
