Как будущие роботы НАСА будут исследовать далекие ледяные миры
Доставка самоходного аппарата на поверхность далекого ледяного мира, например, на спутники Юпитера Европу или Титан – это лишь половина проблемы. Оказавшись там, роботы-разведчики должны будут выдерживать интенсивное космическое излучение, падение температуры до сотен градусов ниже нуля, а также преодолевать многие километры льда, прежде чем достигнут подповерхностных океанов, которые, как полагают астрономы, могут содержать жизнь. Впрочем, у НАСА имеется план.
«Роботизированные системы столкнутся со сверхнизкими температурами и труднопроходимой местностью, поэтому они должны отвечать строгим требованиям, — заявил Хэри Найяр из лаборатории реактивного движения НАСА. – Одно из самых увлекательных мест, куда мы можем попасть – это подповерхностные океаны. Однако, это требует новых технологий, которых пока не существует». Именно поэтому в рамках проекта Ocean Worlds Mobility and Sensing study лаборатория разрабатывает инструменты, которые понадобятся будущим самоходным аппаратам для успешной разведки в условиях замерзших планет и спутников.
Первой проблемой будет пройти слой льда. Толщина замерзшей корки спутника Европа, например, оценивается в 10-16 километров. Если НАСА неверно рассчитает этот параметр, самоходный аппарат может израсходовать всю свою энергию, прежде чем пробьется к цели, и таким образом миссию ждет бесславный конец. Поэтому, вместо того, чтобы использовать обычные плавящие зонды, которые нерационально расходуют тепло для бурения льда на Земле, лаборатория реактивного движения НАСА разрабатывает термически изолированное устройство, в котором в качестве источника энергии используется кусок плутония. Вращающееся лезвие в нижней части зонда будет резать лед, проталкивая осколки через корпус устройства, где они будут плавиться при соприкосновении с плутонием. Талая вода затем может быть направлена обратно в самоходный аппарат для биологического анализа.
Эти самоходные аппараты должны будут не только зарываться вглубь, но также пересекать поверхность спутников. Специалисты лаборатории исследовали эффекты, которые оказывает сильный холод и вакуум на формирование льда, и обнаружили, что в этих условиях лед ведет себя подобно песчинкам. Они скапливаются в дюны, как в замерзших пустынях Марса. К счастью, специалисты НАСА уже имеют почти два десятилетия опыта работы с подобными породами, и должны быть в состоянии адаптировать для этой задачи те же виды колес, которые использовались на Spirit и Opportunity.
Спутник Сатурна Энцелад усеян газовыми воронками и трещинами, через которые материя вырывается на поверхность . Они также «созрели» для разведки, однако будущим самоходным аппаратам понадобятся довольно длинные «руки», чтобы благополучно «приземлиться». С этой целью лаборатория разрабатывает ряд захватов, которые могут действовать далеко за пределами 2-метровой зоны досягаемости аппарата. Агентство работает над складной «рукой», способной брать необходимые образцы породы на расстоянии до десяти метров, а также над пушкой, которая может выстреливать патроном со специальным устройством отбора проб на расстояние до 50 метров.
Впрочем, не стоит ожидать, что эти системы в обозримом будущем выйдут за пределы лаборатории НАСА. «В будущем мы хотим ответить на вопрос, имеется ли жизнь на спутниках планет группы Юпитера – Европе, Энцеладе и Титане, – сообщил Том Куик, возглавляющий программу космических технологий в лаборатории реактивного движения НАСА. – Мы сотрудничаем со штаб-квартирой НАСА, чтобы определить какую конкретно систему необходимо строить уже сейчас, с тем, чтобы она была готова через 10 или 15 лет к использованию на космическом корабле».
05.04.2017 6:57
