Duhov pogled na Mars. Kreditna slika: NASA / JPL. Kliknite za povečavo.
Daljinsko zaznavne orbite, sonde, landers in roverji se vračajo presenetljiva odkritja o našem osončju. Toda nekateri najbolj vznemirljivi geološki in potencialno astrobiološki kraji v naši družini planetov in lun so nevarni in jih je težko raziskati.
Univerza v Arizoni, kalifornijski tehnološki inštitut in ameriški raziskovalci Flagstaff predlagajo nov koncept vesoljske misije za iskanje in raziskovanje najbolj znanstveno pomembnih površin in podzemelj v celotnem osončju.
Te robotske misije naslednje generacije bodo hkrati raziskovale oddaljene kraje na več ravneh - od orbite, iz zraka in na zemlji - do pomembne geologije, hidrologije, podnebja in morda astrobiologije v daljnih svetovih, je dejal James M. Dohm iz Univerza v Arizoni. Dohm, planetarni geolog iz oddelka za hidrologijo in vodne vire UA, je Mars preslikal v lokalnem in svetovnem merilu. Ukvarja se z avtonomnim veslanjem na dolge razdalje, senzorskim spletom in z orbiti v vesoljskih poskusih.
Wolfgang Fink, gostujoči sodelavec pri Caltechu, Dohm in drugi, o novem konceptu misije razpravlja v članku "Robotske planetarne izvidniške generacije: Sprememba paradigme", ki bo objavljen v Elsevierjevi reviji za planetarno in vesoljsko znanost (http : //www.elsevier.com/, pojdi na Article in Press link). Vodili so skupinsko prizadevanje, ki vključuje Marka Tarbella, Finkovega sodelavca v raziskovalnem laboratoriju za vizualne in avtonomne sisteme raziskovanja Caltech; Trent Hare iz ameriškega urada za geološki pregled v Flagstaffu; in Victor Baker, profesor iz Regents, oddelka za hidrologijo in vodne vire, planetarne znanosti in geoznanosti.
Novi koncept misije bi vključeval kroženje vesoljskih plovil, opustov in balonov na planetih ali lunah z zadostno atmosfero, kot je Titan, in številni preprosti, premični mobilni in nepremični zemeljski senzorji. Dohm je dejal, da so ti vesoljski, zračni in zemeljski agenti programirani tako, da pametno gledajo na okolje in medsebojno komunicirajo, s čimer bi ponudili resnično "prilagodljivo" perspektivo, potrebno za znanstveno vodeno misijo.
"Zdaj smo v optimalnem času, ko se lahko vesoljska plovila in letalske enote usklajujejo s zemeljskimi senzorji, še posebej, ker je velik del tehnologije že na voljo," je dejal Fink, fizik in strokovnjak za slikovne sisteme, avtonomno krmiljenje in vesolje sistemi za analizo misije znanosti. "Tudi tehnologija, ki trenutno ni na voljo - predvsem programska oprema - je povsem dosegljiva."
? Pomembno je pogledati plasti in sloge dokazov, ne le ene vrste, "je dejal Dohm.
Na primer, je dejal Fink, rover s programsko opremo za prepoznavanje funkcij lahko išče edinstveno skalo, ki bi lahko vsebovala kritičen del zgodovine Marsa. "Če dodate perspektivo v zraku, hkrati vidite tudi kaj na drugi strani hriba in veste tudi natančno lokacijo polja," je dejal. Orbiter ima globalno sliko dogajanja in zapoveduje zračne in zemeljske stopnje pod njim.
Orbiter v misiji, ki se lahko spreminja v višino, je opremljen s trenutnimi informacijami o površini, atmosferi in drugih značilnostih svojega cilja. Njegov senzorski paket lahko vključuje optične in toplotne kamere, spektrometre in radar, ki prodira po tleh. Ti instrumenti bi zbirali informacije o področjih, ki jih programska oprema orbitela prepozna kot možne zanimive cilje glede na splošne cilje znanosti o misiji.
"Orbiter lahko napoti letalske agente za natančnejši pogled," je dejal Fink. "Orbiter lahko tudi letalskim agentom zapoveduje, naj varno razporedijo zemeljske agente do glavnih ciljev. Letalski agenti pomagajo zaznati in potrditi glavne cilje. "
"Zemeljski agenti lahko merijo informacije, kot so toplota ali vlaga," je dejal Dohm. "Ali lahko vzorčijo ali naberejo različne kamnine, v primeru Marsa pa tudi morebitno površinsko vodo. Tu bi lahko obstajali številni lahki, potrošni senzorji, tako da bi, četudi ste jih izgubili, še vedno poslan. "
Senzorji pošljejo informacije nazaj v svoje sonde v zraku in na koncu v vesoljsko plovilo v orbiti. Na podlagi teh novih informacij orbiter pošlje nove ukaze, ki poganjajo misijo.
"Vesoljski, zračni in zemeljski agenti delujejo skupaj kot terenski geolog," je dejal Dohm. "Analizirajo informacije, da oblikujejo delujočo hipotezo." Idealni bi bili za raziskovanje Vallesa Marinerisa, ekspanzivnega sistema kanjona Marsa ali evropskega domnevenega ledenega oceana, je dodal.
V primeru Valles Marineris, na primer, je Dohm dejal, bi v orbiti krožno vesoljsko plovilo postavilo senzorje, ki bi prenašali vremenske razmere nazaj v vesoljsko plovilo. Če bi senzorji vesoljskim plovilom dali poročilo o dobrem vremenu - na primer brez vetrov, - bi vesoljska plovila nato sprostila balone ali udarce. Ti letalski agenti bi začeli iskati cilje, pomembne za cilje misije, zbirati in dodajati nove informacije med njihovim odhodom ter razporejati zemeljske agente na obetavnih mestih kandidatk. Kopenski agenti bi zbirali in vračali podatke v višje zračne sonde, v orbito ali v oboje. "Če bi bil cilj v Vallesu Marinerisu najti možne odtoke vode ali površinske vode, bi bila vrtalna ploščad morda celo postavljena na najbolj obetavno mesto," je dejal Dohm.
Fink in Dohm zatrjujeta, da novi koncept potrebuje nadaljnje načrtovanje, preizkušanje in drobljenje tal v različnih okoljih Zemlje. Mednarodnim raziskovalcem predvidevajo terenska taborišča za načrtovanje in testiranje možnih stopenjskih izvidniških sistemov.
Inteligentne, znanstveno usmerjene robotske misije bodo v prihodnosti desetletje ali dve, mednarodne bodo in bodo imele pomembno korporativno in zasebno sponzorstvo, napovedujeta Dohm in Fink.
Izvirni vir: News Release University of Arizona
