Концепция, разрабатываемая в Лаборатории реактивного движения НАСА, позволит потенциальным планетарным миссиям искать интересные подсказки в подповерхностных океанах.

Когда-нибудь рой роботов размером с мобильный телефон сможет пробираться сквозь воду под ледяной оболочкой спутника Юпитера Европы или спутника Сатурна Энцелада в поисках признаков инопланетной жизни. Крошечные роботы, упакованные в узкий зонд для таяния льда, который будет прокладывать туннель сквозь мерзлую корку, будут выпущены под воду, чтобы уплыть далеко от своего корабля-носителя и изучить новый мир.

Таково видение Итана Шалера, инженера-робототехника из Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии, чья концепция Sensing With Independent Micro-Swimmers (SWIM) недавно получила финансирование в размере 600 000 долларов в рамках Фазы II финансирования программы NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC). Финансирование, которое последовало за контрактом в 2021 году в размере 125 000 долларов США в рамках финансирования фазы I NIAC для изучения осуществимости и вариантов дизайна, позволит ему и его команде создавать и тестировать прототипы, напечатанные на 3D-принтере, в течение следующих двух лет.

Ключевым нововведением является то, что мини-пловцы Шалера будут намного меньше, чем другие концепты планетарных роботов для исследования океана, что позволит компактно загрузить многих из них в ледовый зонд. Они дополнят научный потенциал зонда и могут повысить вероятность обнаружения признаков жизни при оценке потенциальной обитаемости на далеком океаническом небесном теле.

«Моя идея заключается в том, где мы можем взять миниатюрную робототехнику и применить ее новыми интересными способами для исследования нашей Солнечной системы?» — сказал Шалер. «С роем небольших плавающих роботов мы можем исследовать гораздо больший объем океана и улучшить наши измерения, имея несколько роботов, собирающих данные в одной и той же области».

Пока еще не являющаяся частью какой-либо миссии НАСА, концепция SWIM на ранней стадии предусматривает клиновидных роботов, каждый около 12 сантиметров в длину и от 60 до 75 кубических сантиметров в объеме. Около четырех десятков из них могут поместиться в секции криобота длиной 10 сантиметров и диаметром 25 сантиметров, занимая примерно 15% объема полезной научной нагрузки. Это оставило бы достаточно места для более мощных, но менее мобильных научных инструментов, которые могли бы собирать данные во время долгого путешествия сквозь лед и проводить стационарные измерения в океане.

Какой бы амбициозной ни была концепция SWIM, ее целью будет снижение риска при одновременном развитии науки. Криобот будет подключен через кабель связи к наземному посадочному модулю, который, в свою очередь, будет точкой контакта с диспетчерами миссии на Земле. Этот привязанный подход, наряду с ограниченным пространством для установки большой двигательной установки, означает, что криобот, вероятно, не сможет выйти далеко за пределы точки, где лед встречается с океаном.

SWIM также позволит собирать данные вдали от раскаленной ядерной батареи криобота, на которую зонд будет опираться, чтобы растопить нисходящий путь сквозь лед. Оказавшись в океане, это тепло от батареи создаст тепловой пузырь, медленно растапливая лед наверху и потенциально вызывая реакции, которые могут изменить химический состав воды, сказал Шалер.

Кроме того, роботы SWIM могут «сбиваться» вместе в поведении рыб или птиц, тем самым уменьшая ошибки в данных из-за их перекрывающихся измерений. Эти групповые данные также могут показывать градиенты: например, температура или соленость, увеличивающиеся на коллективных датчиках роя и указывающие на источник сигнала, который они обнаруживают.

Каждый робот будет иметь собственную двигательную установку, бортовой компьютер и систему ультразвуковой связи.

Источник: Журнал "Все о космосе".