Cientistas хоче відправити робота, натхненного таблетками, для дослідження найбільших тунелів у Сонячній системі. Робот під назвою «ролі-полі робот» перевозитиме тисячі маленьких безпілотників у формі кульбаб, які будуть розсіяні всередині марсіанських печер, щоб відобразити їх протяжність. Ідея походить від Mostafa Hassanalian, Universidade Tecnológica доцента Novo México, який розробляє технологію, засновану на біоміметиці, концепції, згідно з якою робототехніка повинна копіювати рішення, які природа вже опанувала.
Лавові труби в Marte гігантські. Pesquisadores вже ідентифікував системи тунелів довжиною понад 1200 кілометрів, що достатньо, щоб охопити втричі континентальний Estados Unidos. Alguns цих тунелів досягає понад 250 метрів у вісім разів більше, ніж північно-східні вулканічні печери Califórnia у Terra. Але чим більша система тунелів, тим складніше її досліджувати за допомогою сучасних технологій.
Межі марсіанських марсоходів
Марсоходи Curiosity і Perseverance зробили революцію в дослідженні Marte, але вони досягли межі, коли справа дійшла до входу в лавові труби. Hassanalian пояснює, що марсоходи мають розмір шкільного автобуса, що не дозволяє їм проникати в багато печерних отворів. Марсіанська атмосфера також представляє надзвичайні проблеми. Ventos може розвивати до 97 кілометрів на годину, роками відриваючи шматки від марсоходів.
Звичайні спроби дослідження стикаються з непереборними перешкодами. Гігантський марсохід не може пройти всередині тісного тунелю. Традиційні Sensores не працюють у середовищах без сонячного світла. Космічна інженерія потребувала зовсім іншого підходу, який би копіював найбільший секрет природи: легкість і ефективність у мікроскопічному масштабі.
Como працює як вільний робот
Концепція починається з реалізації робота на основі жука-таблетки, який при загрозі згортається в клубок. Робот Este roly-poly буде оснащений парашутом і запущений через отвір у стелі печери. Спустившись на дно печери, робот випускав тисячі маленьких біоміметичних дронів, «дронів-кульбаб» всередині нього.
Безпілотні літальні апарати «Кульбаба» створені для руху від сильного вітру Marte. Eles подорожував би милями всередині тунелів, відображаючи всю територію системи, одночасно передаючи дані через радіосигнали. Показання включатимуть вологість, температуру та, зрештою, створять повну карту мережі тунелів.
Hassanalian і його команда зрозуміли, що натуральне насіння кульбаби біле, тому що воно відбиває більше сонячного світла, залишаючись холоднішим і світлішим. Дрони будуть пофарбовані в білий колір з тієї ж причини, щоб подорожувати далі. Біомімікрія найкраще працює в мікроскопічному масштабі, як визнає сам Hassanalian: не дивно, що літаки не махають крилами.
Техніки Desafios досі не знайшли рішення
Однією з найбільших проблем є забезпечення достатнього вітру для заряджання дронів. Рукотворний об’єкт Nenhum увійшов у марсіанську лавову трубу, тому вчені не знають, якою точно буде швидкість вітру в печерах. Pesquisadores вважають, що отвори в стелях печер природним чином вентилюють тунелі, створюючи сильні вітри. Застереження Como, робот також оснащений вентилятором високої потужності.
Перешкодою Outro є відсутність сонячного світла. Сонячні панелі, найпоширеніше джерело енергії для космічних кораблів, не працюють у повній темряві. Hassanalian вирішив цю проблему, сконструювавши дрони для роботи на п’єзоелектриці, створеній з гнучкого полімеру, який створює електричний заряд шляхом механічної деформації.
Дрони також повинні постійно передавати дані під час польоту. Радіопередача працює на Marte, але вимагає достатньої потужності в такому маленькому пристрої. Команда працює над оптимізацією систем зв’язку без шкоди для ваги дронів.
Corrida global для дослідження вулканічних труб
Hassanalian не єдиний вчений, який досліджує цю межу. Група європейських дослідників під керівництвом Laboratório або Robótica Espacial або Universidade або Málaga у 2023 році почала серію випробувань лавових трубок, знайдених на острові Lanzarote, у Espanha. Тестування Esses має на меті відобразити тунельні системи для підготовки до можливої майбутньої місії на Marte.
NASA також продемонструвало можливості дослідження з повітря. Гелікоптер Ingenuity виконав 72 польоти над поверхнею Марса, довівши потенціал дронів у позаземних середовищах. Porém, Ingenuity був розроблений для польотів на відкритому повітрі, і ніколи не мав можливості досліджувати лавові труби до своєї невдачі в 2024 році.
Розроблений NASA безпілотник Planos вказує на особливий інтерес до Arsia Mons, щитового вулкана в регіоні Tharsis Marte. У цьому регіоні знаходяться найбільші вулкани в Сонячній системі, включаючи Olympus Mons — майже втричі вищий за Monte Everest. Arsia Mons є особливо багатообіцяючим, тому що там є видимі діри, де вулканічна стеля обрушилася, утворюючи вікна у величезну систему тунелів.
Чому марсіанські лавові труби важливі
Термічні показники вулканічних отворів показали, що температура всередині тунелів не змінюється так різко, як на поверхні. Isso викликає надію, що люди колись зможуть жити в цих печерах. Há також припускає, що життя, рідне для Marte, могло вижити в цих захищених середовищах.
Сама лише область Tharsis має розміри карликової планети Ceres. Quando, цей горб утворився, додав стільки маси, що Marte, як вважають, нахилився приблизно на 20 градусів. Вчені обговорюють точну причину, але теорії включають масивне зіткнення на початку історії Марса або нестабільні мантійні плюми.
NASA також розглядає можливі печери на Lua Titã, найбільшому супутнику Saturno, вибравши космічний корабель «Dragonfly» Johns Hopkins для дослідження його поверхні. Embora Хоча пілотовані дослідження Marte не очікуються раніше початку 2030-х років, розвідувальні дрони можуть бути життєво важливими для довгострокового виживання людства на планеті.
Кроки дослідження Próximos
Зараз команда Hassanalian перебуває на етапі розробки та попереднього тестування. Інженери працюють над удосконаленням системи розгону дронів типу «кульбаба», оптимізацією терміну служби батареї та покращенням датчиків збору даних. Testes у наземних вулканічних трубах продовжує надавати цінні дані.
Конкретні терміни запуску цієї місії ще не встановлені. Porém, конвергенція інтересів багатьох космічних агентств NASA, ESA (Agência Espacial Europeia) і дослідницьких університетів вказує на те, що дослідження марсіанської лавової труби перейде від теоретичної концепції до оперативної реальності менш ніж за десятиліття.
Безпілотники «Кульбаби» представляють зміну парадигми в дослідженні космосу. Замість того, щоб постачати все більші та складніші машини, вчені рухаються в протилежному напрямку: менші, простіші машини, створені за мотивами природи. Підхід Essa не тільки вирішує практичні проблеми дослідження лавових труб, але відкриває можливості для дослідження агресивних середовищ у всій Сонячній системі.