Robotinis žnyplė yra viena iš naujų naujoviškų priemonių, sukurtų LRD, tiriant ledinius vandenynus, pvz., Europą.
Ar norėtumėte išbandyti savo laimę žvejojant Jupiter Europoje? Nėra garantijos, kad kažką sugausite, bet naujas robotų prototipų rinkinys suteiks nepakeičiamą pagalbą.
Nuo 2015 m. „NASA“ „Jet Propulsion Laboratory“ (LRD) „Pasadena“ (Kalifornija) kuria naujas technologijas, skirtas naudoti ateities misijose vandenyno planetose. Į sąrašą įeina: požeminis zondas (galintis perpjauti ledą ir surinkti mėginius), robotiniai ginklai (apsisukę, kad patektų į tolimus objektus) ir paleidimo priemonė (net tolesniems mėginiams).
Visos šios technologijos buvo sukurtos pagal vandenyno pasaulių judumo ir jutimo tyrimus. Kiekvienas prototipas sutelkiamas į mėginių gavybą iš paviršiaus arba po ledo mėnulio paviršiaus.
„Ateityje norime atsakyti, ar yra išorinių planetų palydovų: Europa, Enceladus ir Titan“, - sakė Tom Kvik, kuris vadovauja Orlaivių kosmoso technologijų programai. - „Svarbu nustatyti konkrečias sistemas, kurias reikia sukurti dabar, kad per 10–15 metų jie būtų paruošti naudoti kosminiame laive“.
Sistemos turės pasinerti į ekstremalias sąlygas. Temperatūra gali nukristi iki -100 ° C. Roveriai važiuoja ant ledo, panašūs į smėlį, o Europos paviršius taip pat yra labai patrauklus spinduliuotės. „Mūsų laukia daug problemų, todėl turime atitikti griežtus planetos apsaugos reikalavimus“, - sakė robotų grupės vadovas Hari Nayar. „Galutinė svajonė yra giliai pasinerti į požeminius vandenynus. Tačiau tam reikia naujų technologijų, kurių dar nėra. “
Brian Wilcox (LRD dizaino inžinierius) sugebėjo sukurti prototipą, paremtą „žemės lydymo zondais“. Nuo praėjusio amžiaus septintojo dešimtmečio pabaigos jie buvo naudojami sniego ir ledo išlydymui, kad būtų galima ištirti požeminius plotus.
Vienintelė problema yra ta, kad jie naudoja šilumą neefektyviai. Europos žievė gali būti 10-20 km storio, taigi, jei zondas nežino valdyti savo energijos, jis užšaldys, kol pasiekia tikslą.
Wilcox sukūrė naują idėją: vakuumu izoliuota kapsulė (primena termoso principą). Vietoj to, kad spinduliuojasi šiluma, energija bus laikoma terminio plutonio gabalu, kai zondas panardinamas į ledą.
Pasukamasis pjūklo diskas ant zondo apačios lėtai sukasi ir pjauna per ledą. Tai darydamas jis surinks ledo drožles atgal į zondo kūną, kur jis ištirps plutoniu ir išpurškiamas už aparato. Pašalinus ledą, zondas nesusiduria su kliūtimis. Ledo vanduo taip pat gali būti siunčiamas per aliuminio vamzdelio ritę ir nusausinamas į paviršių. Vandens mėginius galima patikrinti dėl biologinių signalų. „Manome, kad ledo tekančios plokštės yra užšaldytoje Europos plutoje“, - sako Wilcox. „Šie srautai išsiskiria iš žemiau esančio vandenyno. Kai zondas sukuria tunelį, šis vanduo gali turėti biosignalų “.
Siekiant užtikrinti, kad nebūtų antžeminių mikrobų, zondas į kosmoso laivą skrydžio metu pakyla iki 482 ° C. Tai turėtų sunaikinti visus likusius organizmus ir suskaidyti sudėtingas organines molekules, kurios gali turėti įtakos moksliniams rezultatams.
Ilgesnis aprėptis
Mokslininkai taip pat apžvelgė galimybę naudoti robotų ginklus, kurie yra reikalingi mėginiams gauti. Marse NASA iškrovimai niekada neviršijo 2–2,5 metrų nuo bazės. Norint pasiekti didesnį atstumą, reikia sukurti ilgesnę ranką.
Viena iš idėjų yra sulankstoma fotografavimo svirtis. Įdiegta ranka gali pasiekti beveik 10 metrų, o tolimesniems tikslams buvo sukurtas paleidiklis su šoviniais, galintis nušauti iki 50 metrų atstumu.
Rankas ir paleidiklį galima naudoti kartu su ledo konfiskavimu. Prie nagų galima prijungti deimantų grąžtą. Jei mokslininkai nori gauti nepažeistus mėginius, tuomet reikia iki 20 cm ledo paviršiaus. Šis sluoksnis turi apsaugoti kompleksines molekules nuo Jupiterio spinduliuotės.
Įdiegus rodyklę ar paleidimo įrenginį šauliui, rankena gali būti pritvirtinta, naudojant šildomus kaiščius, kurie tirpsta lede ir stiprina sukibimą. Tai užtikrina, kad sėjamoji gali prasiskverbti ir surinkti mėginius.
Ratai ratams
Liepos mėn. „NASA“ švenčia 20 metų senovę, keliaujančią per Marso dykumą. Bet kelionei į ledinį palydovą reikia modernizuoti.
„Enceladus“ turi įtrūkimų, kurie išspaudžia dujas ir ledus. Jie taptų pagrindiniais moksliniais tikslais, tačiau aplink juos esanti medžiaga gali skirtis nuo sausumos ledo. Tyrimai parodė, kad granuliuotas ledas kriogeninėse ir vakuuminėse sąlygose yra panašus į smėlio kopas, o riebalai čiulpti. LRD mokslininkai kreipėsi į projektus, kurie anksčiau buvo naudojami perkelti per mėnulio paviršių. Jie išbandė lengvus komercinius ratukus, sumontuotus ant diržų, kurie buvo naudojami keliose misijose.
Ateityje
Prototipai ir eksperimentai yra tik pradžios taškai. Tiriant vandenynų struktūras, mokslininkai apsvarstys, ar šiuos išradimus galima pagerinti iki didžiausio. Galiausiai moksliniai tyrimai gali paskatinti atsirasti technologijų, galinčių pereiti prie išorinės saulės sistemos.
