Widok Ducha na Marsa. Źródło zdjęcia: NASA / JPL. Kliknij, aby powiększyć.
Teledetekcyjne sondy, sondy, lądowniki i łaziki przynoszą zadziwiające odkrycia dotyczące naszego Układu Słonecznego. Ale niektóre z najbardziej ekscytujących geologicznych i potencjalnie astrobiologicznych miejsc w naszej rodzinie planet i księżyców są niebezpieczne i trudne do odkrycia.
University of Arizona, California Institute of Technology i amerykańskie badanie geologiczne Flagstaff proponują nowatorską koncepcję misji kosmicznej w celu znalezienia i zbadania najbardziej naukowo ważnych powierzchni i podpowierzchni w całym Układzie Słonecznym.
Te roboty nowej generacji będą jednocześnie eksplorować odległe lokalizacje na kilku poziomach - od orbity, z powietrza i na ziemi - do domu z ważnej geologii, hydrologii, klimatu i być może astrobiologii w odległych światach, powiedział James M. Dohm z The University of Arizona. Dohm, geolog planetarny w wydziale hydrologii i zasobów wodnych UA, zmapował Marsa w skali lokalnej do globalnej. Jest zaangażowany w autonomiczne eksperymenty z wędrówkami dalekiego zasięgu, siecią czujników i orbitowaniem statków kosmicznych.
Wolfgang Fink, współpracujący z Caltech, Dohm i inni, omawia nową koncepcję misji w artykule „Roboty nowej misji zwiadowczej planetarnych: zmiana paradygmatu”, który zostanie opublikowany w czasopiśmie Elsevier? Planetary and Space Science (http: // : //www.elsevier.com/, przejdź do artykułu w linku prasowym). Stały na czele wysiłków zespołu obejmującego Marka Tarbella, który jest współpracownikiem Finka w Laboratorium Badań Systemów Eksploracji Wizualnej i Autonomicznej Caltech; Trent Hare z biura US Geological Survey w Flagstaff; oraz Victor Baker, profesor Regents z wydziałów hydrologii i zasobów wodnych, nauk planetarnych i geologii.
Nowa koncepcja misji obejmowałaby orbitowanie statku kosmicznego, sterów i balonów na planetach lub księżycach z wystarczającą atmosferą, taką jak Titan, oraz wieloma prostymi, mobilnymi i nieruchomymi czujnikami naziemnymi. Powiedzieli Dohm, że ci kosmiczni, powietrzni i naziemni agenci byliby zaprogramowani do inteligentnego patrzenia na środowisko i interakcji ze sobą, oferując prawdziwie „skalowalną” perspektywę potrzebną do misji naukowej.
„Jesteśmy teraz w optymalnym momencie, w którym statki kosmiczne i jednostki powietrzne mogą koordynować z czujnikami naziemnymi, zwłaszcza że znaczna część technologii jest już dostępna” - powiedział Fink, fizyk i ekspert w dziedzinie systemów obrazowania, autonomicznego sterowania i przestrzeni kosmicznej systemy analizy misji naukowych. „Nawet niedostępna obecnie technologia - przede wszystkim oprogramowanie - jest całkiem możliwa do osiągnięcia.”
„Ważne jest, aby przyjrzeć się warstwom dowodów, a nie tylko jednemu typowi” - powiedział Dohm.
Na przykład, powiedział Fink, łazik z oprogramowaniem do rozpoznawania funkcji może szukać unikalnej skały, która mogłaby zawierać krytyczny fragment historii Marsa. „Jeśli dodasz perspektywę powietrzną, zobaczysz jednocześnie, co znajduje się po drugiej stronie wzgórza, i znasz również dokładne położenie łazika” - powiedział. Orbiter ma globalny obraz tego, co się dzieje, i dowodzi poziomami powietrznymi i naziemnymi poniżej.
Orbiter w skalowalnej misji poziomu jest wyposażony w aktualne informacje o powierzchni, atmosferze i innych cechach miejsca docelowego. Zestaw czujników może obejmować kamery optyczne i termiczne, spektrometry i radar penetrujący ziemię. Instrumenty te gromadzą informacje o obszarach, które oprogramowanie orbitera rozpoznaje jako możliwe interesujące cele, biorąc pod uwagę ogólne cele nauki misji.
„Orbiter może rozmieścić agentów w powietrzu w celu bliższego przyjrzenia się” - powiedział Fink. „Orbiter może również nakazać agentom powietrznym bezpieczne rozmieszczenie agentów naziemnych na głównych celach. Agenci powietrzni pomagają wykrywać i potwierdzać główne cele. ”
„Agenci naziemni mogą mierzyć informacje, takie jak ciepło lub wilgoć,” powiedział Dohm. „Lub mogą pobierać próbki lub zbierać różnorodne skały, a w przypadku Marsa możliwe wody powierzchniowe. Może być wiele lekkich, zużywalnych czujników, więc nawet jeśli stracisz kilka, nadal będziesz miał misję ”.
Czujniki wysyłają informacje z powrotem do odpowiednich sond powietrznych, a ostatecznie do orbitującego statku kosmicznego. Na podstawie tych nowych informacji orbiter wysyła nowe polecenia sterujące misją.
„Kosmiczni, powietrzni i naziemni agenci pracują razem jako geolog terenowy” - powiedział Dohm. „Analizują informacje, aby sformułować działającą hipotezę”. Będą idealne do zwiedzania Valles Marineris, rozległego systemu kanionów Marsa lub domniemanego pokrytego lodem oceanu Europy, dodał.
Na przykład w przypadku Valles Marineris, jak powiedział Dohm, orbitujący statek kosmiczny uruchomiłby czujniki, które przekazywałyby warunki pogodowe z powrotem do statku kosmicznego. Jeśli czujniki dostarczą statkowi kosmicznemu dobry raport pogodowy - na przykład brak silnych wiatrów - statek kosmiczny uwolni balony lub sterowiec. Ci agenci powietrzni rozpoczęli poszukiwania celów ważnych dla celów misji, zbierając i dodając nowe informacje podczas podróży oraz rozmieszczając agentów naziemnych w obiecujących miejscach kandydujących. Agenci naziemni będą gromadzić i zwracać dane do sond powietrznych wyższego poziomu, orbitera lub obu. „Jeśli celem w Valles Marineris było znalezienie możliwych wycieków wody lub wód powierzchniowych, wiertnica mogłaby zostać rozmieszczona nawet w najbardziej obiecującym miejscu” - powiedział Dohm.
Fink i Dohm twierdzą, że nowa koncepcja wymaga dalszego projektowania, testowania i kładzenia gruntu w różnych środowiskach ziemskich. Przewidują obozy polowe dla międzynarodowych badaczy w celu zaprojektowania i przetestowania możliwych skalowalnych systemów rozpoznania.
Inteligentne, oparte na nauce robotyczne misje kosmiczne będą miały dekadę lub dwie w przyszłości, będą miały charakter międzynarodowy i będą miały znaczący sponsoring korporacyjny i prywatny, przewidują Dohm i Fink.
Oryginalne źródło: University of Arizona News Release
