stringtranslate.com

Криобот

Прототип криобота
Художественное представление криобота, развертывающего гидробота.
Прототип IceMole , дальнейшее развитие

Криобот или зонд Филберта — это робот , который может проникать в водный лед . Криобот использует тепло для таяния льда и гравитацию для погружения вниз.

Особенности и технологии

Криобот — это управляемое с поверхности транспортное средство с приборами, предназначенное для проникновения в полярные ледяные покровы на глубину до 3600 метров (11 800 футов) путем таяния. Если его построить, он, вероятно, будет измерять температуру, напряжение, движение льда, а также сейсмические, акустические и диэлектрические свойства. Такая концепция может также использоваться для других исследований с удаленными приборами. Общая концепция использует горячую точку для проникновения расплава, приборы для функций управления и измерения, катушки проводника питания для связи зонда с поверхностью для передачи сигналов питания и измерения.

История

Криобот был изобретен немецким физиком Карлом Филбертом , который впервые продемонстрировал его в 1960-х годах в рамках Международной гляциологической экспедиции в Гренландию (EGIG), достигнув глубины бурения более 1000 метров (3300 футов). В 1973 году британские ученые в Антарктиде провели воздушное зондирование льда с помощью радиолокационной станции и обнаружили возможное озеро. [1] В 1991 году европейский спутник дистанционного зондирования ERS-1 подтвердил открытие в 1973 году большого озера под четырьмя километрами льда, теперь называемого озером Восток . [2] Озеро, которое является пятым по величине пресноводным озером в мире, считается незагрязненным. В 2002 году НАСА планировало использовать криобота для исследования озера, [3] [4] но проект не был реализован.

В 2011 году НАСА выделило Stone Aerospace 4 миллиона долларов на финансирование Фазы 2 проекта VALKYRIE (Very-Deep Autonomous Laser-Powered Kilowatt-Class Yo-Yoing Robotic Ice Explorer). [5] Целью этого проекта является создание автономного криобота, способного плавить огромные объемы льда. [6] Источник питания зонда отличается от многих других конструкций тем, что он не использует ядерную энергию для генерации тепла, а использует энергию высокоэнергетического лазера, подаваемую на него по оптоволоконному кабелю. [7] Это выгодно, поскольку ядерные зонды не допускаются к испытаниям в Антарктиде в соответствии с Договором об Антарктике . [8] Фаза 2 проекта VALKYRIE состояла из тестирования уменьшенной версии криобота в леднике Матануска, Аляска, в 2015 году. [9] После успеха этих миссий, Фаза 3 проекта затем использовала полномасштабную версию криобота, чтобы проплавить свой путь к подледниковому озеру, собрать образцы, а затем снова всплыть. [6] [9] Он включал радар на зонде, [10] [11] интегрированный в интеллектуальный алгоритм для автономного научного отбора проб и навигации. [12] Тест был проведен в 2017 году на зонде под названием «Архимед». [10]

Stone Aerospace интегрировала свой подводный аппарат ARTEMIS с лазерной технологией VALKYRIE для разработки сложного криобота под названием SPINDLE (Sub-glacial Polar Ice Navigation, Descent, and Lake Exploration). [13] [14] Этот третий этап проекта будет рассматриваться как предшественник возможных будущих миссий к ледяным лунам Европы , луны Юпитера , и Энцелада , луны Сатурна , для исследования океанов жидкой воды, которые, как предполагается, находятся подо льдом, и оценки их потенциальной пригодности для жизни . [15] [16] [17]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Освальд, GKA; Робин, G. de Q. (1973). «Озера под Антарктическим ледяным щитом». Nature . 245 (5423): 251–254. Bibcode :1973Natur.245..251O. doi :10.1038/245251a0. S2CID  4271414.
  2. ^ Мортон, Оливер. «Ледовая станция Восток». Wired . Получено 31 января 2011 г.
  3. ^ Сьюзан Рейчли. "Выпуски новостей 2002 года - Ice Explorer, созданный для Other World, проходит арктические испытания". nasa.gov . Архивировано из оригинала 2015-09-05 . Получено 2011-02-01 .
  4. ^ Робот для исследования зарытого ледяного озера [узурпировано]
  5. ^ VALKYRIE: Фаза 2 [ мертвая ссылка ] . Астробиология в NASA .
  6. ^ ab "Stone Aerospace - интеллектуальные инструменты, системы и транспортные средства для исследования и коммерциализации передовых рубежей". stoneaerospace.com . Архивировано из оригинала 2013-02-03.
  7. ^ "VALKYRIE: Phase 2" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2016-03-04 . Получено 2015-08-09 .
  8. ^ «Криоботы могут бурить ледяные луны с помощью удаленного оптоволоконного лазера». Wired . 19 апреля 2012 г.
  9. ^ ab Робот-криобот для туннелирования может исследовать ледяные луны, Кит Купер, Astrobiology Magazine , 13 июня 2015 г.
  10. ^ ab Путешествие на дно инопланетного моря. Майкл Кэрролл, Астрономия . 5 сентября 2018 г.
  11. ^ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЕРСПЕКТИВНОГО РАДАРА С СИНТЕТИЧЕСКОЙ АПЕРТУРОЙ ДЛЯ АВТОНОМНОГО КРИОБОТА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕДР ЕВРОПЫ. (PDF). Омкар Прадхан, Шрикумар Сандип, Альбин Дж. Гасевски и Уильям Стоун. 2017.
  12. ^ Интеллектуальный алгоритм для автономного научного отбора проб с помощью криобота VALKYRIE. Эван Б. Кларк, Натан Э. Брамолл, Брент Кристнер, Крис Флешер и др. Международный журнал астробиологии 25 сентября 2017 г. doi :10.1017/S1473550417000313
  13. В Антарктиде испытывается подводная лодка для охоты на инопланетян. Дэниел Оберхаус, Motherboard . 7 мая 2017 г.
  14. ^ Тестирование космических подводных лодок, которые будут исследовать инопланетные океаны. Джей Беннетт, Popular Mechanics . 24 июля 2015 г.
  15. ^ Карделл, Г.; Хехт, М.Х.; Карси, Ф.Д.; Энгельхардт, Х. (2004). "ЗОНД ПОДЗЕМНОГО ЛЕДЯ (SIPR): МАЛОМОЩНЫЙ ТЕПЛОВОЙ ЗОНД ДЛЯ СЛОИСТЫХ ОТЛОЖЕНИЙ МАРСИАНСКИХ ПОЛЯРНЫХ ТЕРРИТОРИЙ" (PDF) . Lunar and Planetary Science XXXV . Получено 13 октября 2018 г. .
  16. ^ "searching for ice". ictp.trieste.it . Архивировано из оригинала 2006-10-10 . Получено 2006-10-05 .
  17. ^ "поиск льда". Время . 23 марта 2012 г. Архивировано из оригинала 23 марта 2012 г.