Robootiline küünis on üks uuest innovaatilisest vahendist, mis on LRDs välja töötatud jäiste ookeani maailmade, näiteks Euroopa uurimiseks.
Kas sooviksite proovida oma õnne Jupiter Europe satelliidis jääpüügil? Ei ole mingit garantiid, et sa midagi püüad, kuid uus robotite prototüüpide komplekt annab asendamatu abi.
Alates 2015. aastast on NASA Jet Propulsion Laboratory (LRD) Pasadenas (California) arendanud uusi tehnoloogiaid, mida kasutatakse tulevastes missioonides ookeani planeetidel. Loetelusse kuuluvad: maa-alune sond (suudab murda jääl ja koguda proove), robootilised relvad (pöörates ümber, et saada kaugematesse objektidesse) ja käivitaja (isegi kaugemate proovide jaoks).
Kõik need tehnoloogiad töötati välja ookeani maailmade liikuvuse ja tundlikkuse uurimise piires. Iga prototüüp keskendub proovide ekstraheerimisele jää-kuu pinnalt või allpool.
„Tulevikus tahame vastata, kas väliste planeetide satelliitidel on elu: Euroopa, Enceladus ja Titan,” ütles Tom Kvik, kes juhib õhusõidukite kosmosetehnoloogia programmi. - „Oluline on kindlaks teha konkreetsed süsteemid, mida meil nüüd vaja on ehitada, et 10–15 aasta jooksul oleksid nad valmis kosmoseaparaadile kasutamiseks.”
Süsteemid peavad sattuma äärmuslikesse tingimustesse. Temperatuur võib langeda -100 ° C-ni. Roverid libistavad jääle, meenutades liiva, ja ka Euroopa pind on maitsestatud kiirgusega. „Meile ootab palju probleeme, seega peame vastama rangetele planeetide kaitsenõuetele,” ütles robotite rühma juhtiv Hari Nayar. „Lõplik unistus on sügavale sukelduda maa-alustesse ookeanidesse. Kuid see nõuab uusi tehnoloogiaid, mis pole veel saadaval. "
Brian Wilcox (LRD projekteerimisinsener) suutis välja töötada prototüübi, mis põhineb „sulatatud sondidel”, mida kasutatakse Maal. Alates 1960. aastate lõpust on neid kasutatud lume ja jää sulatamiseks maa-alade uurimiseks.
Ainus probleem on see, et nad kasutavad soojust ebatõhusalt. Euroopa koor võib olla 10-20 km paksune, nii et kui sond ei õpi oma energia juhtimist, siis külmub see enne eesmärgi saavutamist.
Wilcox esitas uue idee: vaakumiga isoleeritud kapsel (meenutab termose põhimõtet). Soojuse välja kiirgamise asemel hoiab see energiat termilise plutooniumi tükiga, kui sond on sukeldatud jääle.
Sondi põhjas olev pöörlev saeketta pöörab aeglaselt ja lõikab läbi jää. Seda tehes kogub ta jäälaastud sondi kehasse, kus see sulatatakse plutooniumiga ja pumbatakse välja seadme taha. Jää eemaldamine tagab, et sond ei tekita takistusi. Jäävett võib saata ka läbi alumiiniumist toru ja lasta pinnale. Veeproove saab kontrollida bio-signaalide suhtes. „Me usume, et jäävoolu plaadid asuvad Euroopa külmutatud koorikus,” ütleb Wilcox. „Need ojad purustavad materjali allpool ookeanist. Kui sond teeb tunneli, võib see vesi sisaldada biosignaale.
Maapealse mikroobide puudumise tagamiseks soojendab sond kosmoseaparaadil lennu ajal 482 ° C. See peaks hävitama kõik jääkorganismid ja lagunema keerulised orgaanilised molekulid, mis võivad mõjutada teaduslikke tulemusi.
Pikem katvus
Uurijad vaatasid ka võimalust kasutada proovivõtuks vajalikke roboti relvi. Marsil ei jõudnud NASA maandumine kunagi kaugemale kui 2–2,5 meetrit. Suurema vahemaa saavutamiseks tuleb luua pikem käsi.
Üks ideedest on kokkuklapitav ventiil. Paigaldatud käsi võib ulatuda ligi 10 meetri kauguseni, kaugemate sihtmärkide jaoks töötati välja käivitussüsteem koos mürskudega, mis suudab tulistada kuni 50 meetri kaugusele.
Käsi ja kanderaketit saab kasutada koos jääde arestimisega. Küünele saab kinnitada teemantpuuri. Kui teadlased tahavad terveid proove saada, peate lööma kuni 20 cm jääpinna. See kiht peab kaitsma kompleksseid molekule Jupiteri kiirgusest.
Pärast noole või käivitaja paigaldamist mürskule saab küüni fikseerida, kasutades kuumutatud tihvtid, mis sulavad jääs ja tugevdavad haardet. See tagab, et külvik saab läbida ja koguda proove.
Rattad krüo-roverile
Juulis tähistab NASA Marsi kõrbe läbivate roverite 20-aastast pärandit. Aga reisi jääseks satelliidiks vajab moderniseerimist.
Enceladusel on pragusid, mis purustavad gaasi ja jääd. Need muutuksid peamisteks teaduslikeks eesmärkideks, kuid nende ümber olev materjal erineb tõenäoliselt maismaa jääst. Katsed on näidanud, et krüogeensete ja vaakumtingimustega granuleeritud jää sarnaneb liivaluitidele ja lahtised terad imevad rattadesse. LRD teadlased pöördusid projektide juurde, mida varem kasutati kuu pinnal liikumiseks. Nad testisid kergeid kaubanduslikke rattad, mis olid paigaldatud rakmetele, mida kasutati mitmetes lähetustes.
Tulevikus
Prototüübid ja katsed on vaid lähtepunktid. Ookeanistruktuuride uuringuga kaaluvad teadlased, kas neid leiutisi saab maksimaalselt parandada. Lõppkokkuvõttes võib uurimine viia selliste tehnoloogiate tekkeni, mis suudavad suunata välise päikesesüsteemi poole.
