SPINDLE ( Navegación, descenso y exploración de lagos de hielo polar subglacial ) es un sistema de vehículo autónomo de 2 etapas que consta de un vehículo portador robótico que penetra en el hielo ( criobot ) y un HAUV (vehículo submarino autónomo flotante) sumergible autónomo. [1] El criobot está diseñado para descender a través de un cuerpo de hielo hasta un océano subterráneo y desplegar el sumergible HAUV para realizar reconocimientos de largo alcance, búsqueda de vida y recolección de muestras. [2] El sumergible HAUV regresará y se acoplará automáticamente al criobot al final de la misión para el enlace ascendente de datos posterior y el retorno de la muestra a la superficie.
El SPINDLE diseñado está dirigido a lagos subglaciales como el lago Vostok y el lago South Pole en la Antártida . SPINDLE desarrollaría las tecnologías para una misión de clase insignia a los lagos poco profundos de la luna Europa de Júpiter , el océano subterráneo de Ganímedes o las fuentes de géiseres tanto en Europa como en Encelado . [1] [3] El proyecto está financiado por la NASA y está siendo diseñado en Stone Aerospace bajo la supervisión del investigador principal Bill Stone . [4]
Desarrollo
En 2011, la NASA otorgó a Stone Aerospace $ 4 millones para financiar la Fase 2 del proyecto VALKYRIE (Explorador de hielo robótico Yo-Yoing de clase de kilovatios impulsado por láser muy profundo y autónomo). [5] Este proyecto creó un criobot autónomo capaz de derretirse a través de grandes cantidades de hielo. [6] La fuente de energía de 5 kW (6,7 hp) en la superficie utiliza fibra óptica para conducir un rayo láser de alta energía para producir chorros de agua caliente que derriten el hielo que se encuentra adelante. [5] [7] Parte de la energía del haz se convierte en electricidad a través de células fotovoltaicas para alimentar la electrónica de a bordo y las bombas de chorro. [5] La fase 2 del proyecto VALKYRIE consistió en probar una versión reducida del criobot en el glaciar Matanuska , Alaska en 2015. [8]
Stone Aerospace ahora está estudiando diseños que integran una versión reducida del sumergible HAUV llamado ARTEMIS (4,3 mo 14 pies 1 de largo, 1.270 kg o 2.800 lb) [9] con tecnología de tipo VALKYRIE para producir SPINDLE. [10] Este objetivo es un criobot a gran escala que puede derretirse hasta llegar a un lago subglacial antártico, el lago Vostok , para recolectar muestras y luego resurgir. [6] [8] SPINDLE no utiliza chorros de agua caliente como su predecesor VALKYRIE, pero proyecta su láser directamente hacia el hielo que se encuentra enfrente. [9] El vehículo cuenta con un radar integrado a un algoritmo inteligente para el muestreo científico autónomo y la navegación a través del hielo y el agua. [11] [12] Esta fase del proyecto sería vista como un precursor de posibles misiones futuras a un mundo helado como Europa , Encelado y Ganímedes para explorar los océanos de agua líquida que se cree que están presentes debajo de su hielo, evaluar su potencial habitabilidad y buscar biofirmas . [13] [14] Si el sistema vuela a una luna helada, probablemente depositaría boyas de receptor de radio en el hielo desde su parte trasera a medida que desciende. [9]
SPINDLE está diseñado para una penetración de 1,5 a 4 km (0,93 a 2,49 mi) [15] a través de una capa de hielo terrestre y el HAUV ha sido diseñado para exploración hasta un radio de un kilómetro (0,62 mi) del criobot. [1] El criobot es bidireccional y controlable verticalmente tanto en una capa de hielo como después de un avance hacia una cavidad de agua subglacial o un océano. El vehículo está diseñado para su posterior regreso a la superficie en una fecha muy posterior o en una temporada posterior. [1]
La planta de energía requerida debe ser muy poderosa, por lo que los ingenieros están trabajando en diseños preliminares de una planta de energía de fisión compacta que se utilizaría para misiones reales de planetas oceánicos . [1]
Ver también
- Cryobot
- PROFUNDIDADX
- RESISTENCIA
- IceMole
Referencias
- ^ a b c d e SPINDLE: Un criobot de propulsión nuclear de 2 etapas para la exploración del mundo oceánico . W Stone, B Hogan, VL Siegel y col. Reunión de otoño de AGU , 2016.
- ^ En busca de vida ligada al hielo en la Tierra . Carolyn Collins Petersen, Pensamiento Co . 27 de noviembre de 2017.
- ^ Piedra aeroespacial . 2018.
- ^ Los investigadores aseguran la financiación de la NASA para la búsqueda robótica de vida debajo de la Antártida . Alison Satake, Centro de Medios de la Universidad Estatal de Luisiana. 4 de marzo de 2016.
- ^ a b c Progreso hacia un criobot de propulsión óptica . (PDF). WC PIEDRA, B. HOGAN, V. SIEGEL, S. LELIEVRE, C. FLESHER. Annals of Glaciology . Edición 55, No. 65.2014 . doi : 10.3189 / 2014AoG65A200
- ^ a b "Stone Aerospace - Herramientas, sistemas y vehículos inteligentes para explorar y comercializar la frontera" . stoneaerospace.com . Archivado desde el original el 3 de febrero de 2013.
- ^ "Cryobots podría perforar en lunas heladas con energía láser de fibra óptica remota" . Cableado . 19 de abril de 2012.
- ^ a b El robot criobot de túnel puede explorar lunas heladas , Keith Cooper, Astrobiology Magazine , 13 de junio de 2015.
- ^ a b c Un submarino de caza de alienígenas está siendo probado en la Antártida . Daniel Oberhaus, placa base . 7 de mayo de 2017.
- ^ Prueba de los submarinos espaciales que explorarán océanos alienígenas . Jay Bennett, Popular Mechanics . 24 de julio de 2015.
- ^ DISEÑO DE UN RADAR DE APERTURA SINTÉTICO MIRANDO HACIA ADELANTE PARA UN CRYOBOT AUTÓNOMO PARA LA EXPLORACIÓN SUBSUPERFICIAL DE EUROPA . (PDF). Omkar Pradhan, Srikumar Sandeep, Albin J. Gasiewski y William Stone. 2017.
- ^ Un algoritmo inteligente para muestreo científico autónomo con el criobot VALKYRIE . Evan B. Clark, Nathan E. Bramall, Brent Christner, Chris Flesher y col. International Journal of Astrobiology 25 de septiembre de 2017. doi : 10.1017 / S1473550417000313
- ^ "Saluda a un océano extraterrestre - y tal vez a vida extraterrestre" . Tiempo . 23 de marzo de 2012.
- ^ Túnel robótico puede explorar lunas heladas . Keith Cooper, Astrobiología de la NASA . 7 de julio de 2015.
- ^ Beca de la NASA $ 2.8m Stone Aerospace, Inc. para la investigación . Contrato # NNX15AT32G. Efectivo del 14/9/15 al 16/11/17.