Инженеры NASA сейчас испытывают прототипы роботов для амбициозной миссии по исследованию океанических миров с помощью автономных подводных аппаратов. Концепция миссии под названием SWIM (Sensing With Independent Micro-swimmers) предусматривает использование нескольких мини-субмарин, которые могут искать признаки жизни под ледяной корой спутника Юпитера — Европы.
Миссия Europa Clipper
В 2030 году космический аппарат NASA Europa Clipper достигнет Юпитера и начнет исследование Европы, совершив 49 пролетов спутника. Он оснащен современными научными приборами для сбора данных о подповерхностном океане, который потенциально может поддерживать жизнь. Но даже на этапе подготовки Europa Clipper ученые разрабатывают следующее поколение роботов, способных проникать под толщу ледяной корки спутника Юпитера, чтобы добраться до океана.
Концепция SWIM
Проект SWIM предусматривает доставку роя микророботов в подводный океан с помощью отдельного криоробота, который будет бурить поверхность путем растапливания льда. Роботы, размером с мобильный телефон, будут автономно двигаться и анализировать среду в поисках химических и температурных сигнатур, которые могут свидетельствовать о наличии жизни.
По словам Итана Шалера, главного исследователя проекта из Лаборатории реактивного движения NASA (JPL), такие инновации необходимы для исследования мест в Солнечной системе, где вода является ключевым фактором для существования жизни.
Тестирование прототипов
Прототипы SWIM, созданные с помощью 3D-печати, успешно протестировали в бассейне Калифорнийского технологического института. Роботы, оборудованные недорогими двигателями и электроникой, продемонстрировали автономное маневрирование, способность оставаться в заданной позиции и выполнять сложные движения. Один из роботов даже написал в воде слово J-P-L.
Инженеры провели более 20 экспериментов в бассейне и специальных резервуарах. По словам Шалера, это первый шаг к созданию роботов, которые смогут работать в экстремальных условиях других планет.
Особенности и перспективы
Финальный дизайн роботов будет втрое меньше продемонстрированных прототипов. Крошечные субмарины оснастят миниатюрными сенсорами, которые будут измерять температуру, давление, кислотность, проводимость и химический состав воды. Также будет использоваться новая беспроводная система акустической связи для передачи данных и триангуляции позиций.
Компьютерные симуляции уже показали, как несколько таких роботов способны эффективно собирать научные данные в условиях, подобных Европе. Моделирование помогло определить оптимальный баланс между продолжительностью работы, объемом исследуемой воды и количеством роботов в рое.
Дополнительные исследования
Команда Технологического института Джорджии разработала универсальный сенсор для роботов, сочетающий несколько измерительных функций на площади всего несколько миллиметров. Это обеспечит одновременный анализ различных параметров океана.
Проект SWIM финансируется в рамках программы NASA NIAC («Инновационные передовые концепции»). Он не только прокладывает путь к исследованию подводных океанов ледяных спутников, таких как Европа, но и имеет потенциал для применения на Земле, например, в изучении океанов и полярных регионов.
SWIM является инновационным шагом в расширении границ космических исследований. Хотя роботы потребуют еще нескольких лет доработки, их успех может изменить подход к изучению океанических миров и поиску внеземной жизни.
Ранее мы рассказывали о том, какие миры Солнечной системы могут быть домом для внеземной жизни.
По материалам scitechdaily.com
