Παρασκευή, 19 Ιουνίου 2015

Ρομποτικός διαστημικός εξερευνητής για τα παγωμένα φεγγάρια του Ηλιακού Συστήματος. Tunneling Cryobot Robot May Explore Icy Moons

An artist's impression of a torpedo-shaped cryobot having penetrated through Europa's ice layer and released a probe into the ocean below. Credit: NASA/JPL

Η Ευρώπη, ο δορυφόρος του Δία, καθώς και άλλα παρεμφερή παγωμένα φεγγάρια, αποτελούν προορισμούς εξαιρετικά υψηλού ενδιαφέροντος, τόσο για τη NASA, όσο και για τις άλλες διαστημικές υπηρεσίες του κόσμου, καθώς θεωρείται πιθανόν να φιλοξενούν ζωή.

Jupiter’s moon Europa, a world of ice and ocean. Credit: NASA/JPL–Caltech/SETI Institute

Ωστόσο, τα δεδομένα είναι διαφορετικά σε σχέση με αυτά (τα λίγα) που γνωρίζουμε σήμερα για αποστολές σε άλλους κόσμους, και ως εκ τούτου είναι σε εξέλιξη η τεχνολογική έρευνα για μέσα που θα είναι σε θέση να ανταπεξέλθουν στις απαιτήσεις τέτοιων αποστολών.

Could a liquid water ocean beneath the surface of Jupiter’s moon Europa have the ingredients to support life? Here's how NASA's mission to Europa would find out.

Σε αυτό το πλαίσιο, στον προϋπολογισμό της NASA για το 2016 περιλαμβάνονται 30 εκατ. δολάρια για την ανάπτυξη του Europa Clipper concept, για την αναζήτηση ιχνών ζωής. Ωστόσο, δεν θα φέρει μαζί του σκάφος προσεδάφισης, οπότε και η επόμενη αποστολή (αυτή του Europa Clipper αναμένεται κατά το 2025) θα είναι πιο εξερευνητικού χαρακτήρα, καθώς θα πρέπει να τρυπήσει τον πάγο και να κινηθεί από κάτω του.

Artist’s concept shows a simulated view from the surface of Jupiter’s moon Europa. Image credit: NASA / JPL-Caltech.

Κι εδώ υπεισέρχονται τα αποκαλούμενα «cryobots», που θα μπορούν να ανοίξουν τούνελ μήκους 20 με 30 χιλιομέτρων στον πάγο, διατηρώντας την επικοινωνία με την επιφάνεια παράλληλα και αντέχοντας τις τεράστιες πιέσεις κάτω από τον πάγο.

Dr Bill Stone with VALKYRIE. Credit: Stone Aerospace

Όπως αναφέρεται σε σχετικό δημοσίευμα του space.com, σε αυτό το πλαίσιο κινείται η δουλειά του Μπιλ Στόουν και της εταιρείας του, Stone Aerospace, δοκιμάζοντας το πλέον ανεπτυγμένο cryobot στον κόσμο, με την ονομασία VALKYRIE (Βαλκυρία)- Very deep Autonomous Laser-powered Kilowatt-class Yo-yoing Robotic Ice Explorer- με την χρηματοδότηση του προγράμματος ASTEP της NASA.

H «Βαλκυρία» χρησιμοποιεί λέιζερ και άλλες προηγμένες μεθόδους για να ανοίξει δρόμο στον πάγο- όπως αναφέρει ο ίδιος ο Στόουν, το ρομπότ αυτό λειτουργεί.

Το 2003 η εταιρεία έλαβε χρηματοδότηση από τη NASA για το DEPTHX (Deep Phreatic Thermal eXplorer), ένα αυτόνομο ρομπότ για την εξερεύνηση των βυθών, με το βλέμμα κάποια στιγμή προς την εξερεύνηση της Ευρώπης.

Concept art of VALKYRIE cryobot from Stone Aerospace. Credit: Stone Aerospace

Το VALKYRIE αποτελεί εξέλιξη του ρομπότ εκείνου, με τη δυνατότητα να αφήνει την πηγή ενέργειάς του στην επιφάνεια και να μεταδίδει την ενέργεια μέσω λέιζερ, περνώντας από μία οπτική ίνα πλάτους μερικών microns.

Επί της παρούσης, το VALKYRIE διαθέτει ένα λέιζερ μόλις των 5 kilowatt, ωστόσο για τα δεδομένα του παγωμένου δορυφόρου του Δία απαιτούνται ανάμεσα σε 250 kilowatts και ένα megawatt.

Looking down a hole in the Matanuska glacier that has just been melted by the passage of the VALKYRIE probe. The yellow cable sheaths the laser fiber.  Credit: Stone Aerospace

To cryobot χρησιμοποιεί την ενέργεια του λέιζερ για να θερμαίνει νερό, λιώνοντας τον πάγο μπροστά, ενώ το νερό από πίσω παγώνει πάλι γύρω από την ίνα, επιτρέποντας διατήρηση της ροής ενέργειας και δεδομένων. Το 2014 κατάφερε να κατεβεί σε βάθος 31 μέτρων στον παγετώνα Ματανούσκα, αλλά κατά τον Στόουν οι δυνατότητές του είναι πολύ μεγαλύτερες.

Πέρα από τη διάτρηση του πάγου, υπάρχει και το θέμα της κίνησης στον παγωμένο ωκεανό: εκεί την αποστολή θα αναλάβει το DEPTHX και ένα νέο αυτόνομο υποβρύχιο ρομπότ, το ΑRTEMIS (Autonomous Rover/ airborne – radar Transects of the Environment Beneath the McMurdo Ice Shelf), που θα είναι σε θέση να λειτουργεί ως «μητρικό σκάφος» αποστέλλοντας μικρότερα drones σε περιοχές ενδιαφέροντος.