A tudósok mikrodrónokkal guruló robotot javasolnak a Marson rejtett alagutak felfedezésére

Az Cientistas egy pirulabogarak által ihletett robotot szeretne küldeni, hogy vizsgálja meg a Naprendszer legnagyobb alagutait. A “roly-poly robotnak” nevezett robot több ezer kis pitypang alakú drónt fog szállítani, amelyeket a marsi barlangok belsejében fognak szétszórni, hogy feltérképezzék kiterjedésüket. Az ötlet az Mostafa Hassanalian-től, az Novo México Universidade Tecnológica docensétől származik, aki a biomimetikán alapuló technológiát fejleszti, azt az elképzelést, hogy a robotikának le kell másolnia azokat a megoldásokat, amelyeket a természet már elsajátított.

Az Marte lávacsövek gigantikusak. Az Pesquisadores már azonosított több mint 1200 kilométer hosszú alagútrendszereket, amelyek elegendőek ahhoz, hogy a kontinentális Estados Unidos háromszorosát lefedjék. Ezen alagutak Alguns szélessége több mint 250 méter, nyolcszor nagyobb, mint az Califórnia északkeleti vulkáni barlangjai az Terra-ben. De minél nagyobb az alagútrendszer, annál nehezebb feltárni a jelenlegi technológiával.

A marsi roverek határai

Az Curiosity és Perseverance roverek forradalmasították az Marte felfedezését, de elérték a határt a lávacsövekbe való bejutás terén. Az Hassanalian elmagyarázza, hogy a roverek akkorák, mint egy iskolabusz, ami megakadályozza, hogy bejussanak sok barlangnyílásba. A marsi légkör extrém kihívásokat is jelent. Az Ventos akár 97 kilométeres óránkénti sebességet is elérhet, így az évek során darabokat tép le a roverekről.

A hagyományos feltárási kísérletek leküzdhetetlen akadályokba ütköznek. Egy óriási rover nem tud eligazodni egy szűk alagútban. A hagyományos Sensores nem működik olyan környezetben, ahol nincs napfény. Az űrmérnökségnek teljesen más megközelítésre volt szüksége, amely a természet legnagyobb titkát másolta: a könnyedséget és a mikroszkopikus léptékű hatékonyságot.

Az Como roly-poly robotként működik

A koncepció egy olyan robot megvalósításával kezdődik, amely a pirulabogáron alapul, amely fenyegetés esetén labdává gömbölyödik össze. Az Este roly-poly robotot ejtőernyővel látják el, és egy barlang mennyezetén lévő lyukon keresztül indítják el. Amikor leereszkedett a barlang padlójára, a robot több ezer kis biomimetikus drónt, a benne lévő “pitypang drónokat” bocsátana ki.

A pitypang drónokat úgy tervezték, hogy az Marte erős szelei hajtsák őket. Az Eles mérföldeket utazna az alagutak belsejében, feltérképezve a rendszer teljes kiterjedését, miközben rádiójeleken keresztül adatokat továbbít. A leolvasások tartalmazzák a páratartalmat, a hőmérsékletet, és végül elkészítik az alagúthálózat teljes térképét.

Hassanalian és csapata rájött, hogy a természetes pitypangmagok fehérek, mert több napfényt vernek vissza, így hűvösebbek és könnyebbek maradnak. A drónokat ugyanezen okból fehérre festik, hogy tovább utazhassanak. A biomimikri mikroszkopikus léptékben működik a legjobban, ezt maga az Hassanalian is felismeri: nem csoda, hogy a repülőgépek nem csapkodnak a szárnyaikkal.

Az Desafios technikusai még mindig nem találtak megoldást

Az egyik legnagyobb kihívás annak biztosítása, hogy elegendő szél legyen a drónok feltöltéséhez. Az Nenhum mesterséges objektum bejutott egy marsi lávacsőbe, így a tudósok nem tudják pontosan, mekkora lesz a szél sebessége a barlangokban. Az Pesquisadores úgy gondolja, hogy a barlang mennyezetében lévő lyukak természetes módon szellőztetik az alagutakat, és erős szelet generálnak. Como óvintézkedés, a robot nagy teljesítményű ventilátorral is fel van szerelve.

Az Outro akadály a napfény hiánya. A napelemek, az űrhajók leggyakoribb energiaforrása, nem működnek teljes sötétségben. Az Hassanalian ezt úgy oldotta meg, hogy a drónokat piezoelektromos működésre tervezte, amelyet rugalmas polimerből állítanak elő, amely mechanikai deformáció révén elektromos töltést hoz létre.

A drónoknak repülés közben is folyamatosan adatokat kell továbbítaniuk. A rádióátvitel működik az Marte-en, de elegendő energiát igényel egy ilyen kis eszközben. A csapat azon dolgozik, hogy optimalizálja a kommunikációs rendszereket anélkül, hogy veszélyeztetné a drónok súlyát.

Leia Tambem

A ROG Xbox Ally X20 Bundle csomag áttetsző dizájnnal és AR szemüveggel érkezik a ROG 20 évére

A Coronation Street az epizódot Alan Rothwellnek szenteli az eredeti színész halála után

A Coronation Street az epizódot Alan Rothwellnek szenteli az eredeti színész halála után

Corrida globális vulkáni csövek feltárására

Nem az Hassanalian az egyetlen tudós, aki ezt a határt követi. Európai kutatók egy csoportja az Málaga Laboratório Robótica Espacial és Universidade (Málaga) Laboratório és Málaga Universidade vezetésével 2023-ban egy tesztsorozatba kezdett az Lanzarote szigetén, az Espanha-ben talált lávacsöveken. Az Esses tesztelés célja az alagútrendszerek feltérképezése az Marte lehetséges jövőbeli küldetésének előkészítéseként.

A NASA légi felderítési képességeket is bemutatott. Az Ingenuity helikopter 72 repülést hajtott végre a Mars felszíne felett, bizonyítva a drónok potenciálját a földönkívüli környezetben. Az Porém, Ingenuity kültéri repülésre készült, és a 2024-es meghibásodás előtt soha nem volt lehetősége lávacsövek felfedezésére.

A NASA által kifejlesztett Planos drón különös érdeklődést mutat az Arsia Mons iránt, amely egy pajzsvulkán az Marte Tharsis régiójában. A régióban találhatók a Naprendszer legnagyobb vulkánjai, köztük az Olympus Mons – közel háromszor magasabb, mint az Monte Everest. Az Arsia Mons különösen ígéretes, mert látható lyukak vannak ott, ahol a vulkáni mennyezet beomlott, és egy hatalmas alagútrendszer ablakai keletkeztek.

Miért számítanak a marsi lávacsövek?

A vulkáni lyukak hőmérséklete arra utalt, hogy az alagutak belsejében nem változik olyan drasztikusan a hőmérséklet, mint a felszínen. Az Isso reményt ébreszt, hogy egy napon emberi lények élhetnek ezekben a barlangokban. Az Há azt is feltételezi, hogy az Marte-ben őshonos élet fennmaradhatott ezekben a védett környezetekben.

Az Tharsis régió önmagában akkora, mint az Ceres törpebolygó. Quando ez a púp kialakult, és akkora tömeget adott hozzá, hogy az Marte körülbelül 20 fokkal megdőlt. A pontos okot vitatják a tudósok, de az elméletek között szerepel egy hatalmas ütközés a marsi történelem korai szakaszában, vagy instabil köpenycsóva.

A NASA az Lua Titã, az Saturno legnagyobb holdja lehetséges barlangjait is vizsgálja, és az Johns Hopkins „Dragonfly” űrszondáját választja ki felszínének felfedezésére. Embora Bár az Marte emberes feltárása csak a 2030-as évek elején várható, a felderítő drónok létfontosságúak lehetnek az emberiség hosszú távú túlélése szempontjából a bolygón.

Próximos kutatási lépések

Az Hassanalian csapat jelenleg a tervezési és az előzetes tesztelési fázisban van. A mérnökök azon dolgoznak, hogy finomítsák a pitypang drónok szórórendszerét, optimalizálják az akkumulátor élettartamát, és javítsák az adatgyűjtési érzékelőket. A földi vulkáni csövekben található Testes továbbra is értékes adatokat szolgáltat.

A küldetés elindításának konkrét ütemezése még nincs meghatározva. Az Porém, a NASA, az ESA (Agência Espacial Europeia) és a kutatóegyetemek érdeklődésének konvergenciája azt jelzi, hogy a marsi lávacsövek feltárása az elméleti koncepciótól a gyakorlati valóságig fog eljutni kevesebb mint egy évtizeden belül.

A pitypang drónok paradigmaváltást jelentenek az űrkutatásban. Ahelyett, hogy egyre nagyobb és bonyolultabb gépeket szállítanának, a tudósok az ellenkező irányba mozdulnak el: kisebb, egyszerűbb, a természet által inspirált gépeket. Az Essa megközelítés nemcsak a lávacsövek feltárásának gyakorlati problémáit oldja meg, hanem lehetőségeket nyit az ellenséges környezetek vizsgálatára a Naprendszerben.