Cientistas dorește să trimită un robot inspirat de insecte pilule pentru a investiga cele mai mari tuneluri din sistemul solar. Robotul, numit „roly-poly robot”, va transporta mii de drone mici în formă de păpădie care vor fi dispersate în interiorul peșterilor marțiane pentru a le mapa întinderea. Ideea vine de la Mostafa Hassanalian, Universidade Tecnológica Profesor asociat al Novo México, care dezvoltă tehnologie bazată pe biomimetică, conceptul că robotica ar trebui să copieze soluții pe care natura le-a stăpânit deja.
Tuburile de lavă din Marte sunt gigantice. Pesquisadores au identificat deja sisteme de tuneluri lungi de peste 1.200 de kilometri, suficient pentru a acoperi de trei ori Estados Unidos continental. Alguns din aceste tuneluri atinge o lățime de peste 250 de metri de opt ori mai mare decât peșterile vulcanice din nord-estul Califórnia din Terra. Dar cu cât sistemul de tuneluri este mai mare, cu atât este mai dificil de explorat cu tehnologia actuală.
Limitele roverelor marțiane
Roverele Curiosity și Perseverance au revoluționat explorarea Marte, dar au ajuns la limită când a fost vorba de intrarea în tuburile de lavă. Hassanalian explică că roverele au dimensiunea unui autobuz școlar, ceea ce le împiedică să intre în multe deschideri de peșteră. Atmosfera marțiană prezintă și provocări extreme. Ventos poate atinge până la 97 de kilometri pe oră, rupând bucăți de pe rover de-a lungul anilor.
Încercările convenționale de explorare se confruntă cu obstacole de netrecut. Un rover uriaș nu poate naviga într-un tunel strâns. Sensores tradiționale nu funcționează în medii fără lumină solară. Ingineria spațială avea nevoie de o abordare complet diferită, una care să copieze cel mai mare secret al naturii: ușurința și eficiența la scară microscopică.
Como funcționează robot roly-poly
Conceptul începe cu implementarea unui robot bazat pe insecta pilulei, care se ghemuiește într-o minge atunci când este amenințată. Robotul roly-poly Este ar fi echipat cu o parașuta și lansat printr-o gaură din tavanul unei peșteri. La coborârea pe podeaua peșterii, robotul elibera mii de mici drone biomimetice, „dronele păpădie” din interiorul său.
Dronele de păpădie sunt proiectate pentru a fi propulsate de vânturile puternice ale Marte. Eles ar călători kilometri întregi în interiorul tunelurilor, cartografiind întreaga extindere a sistemului în timp ce transmite date prin semnale radio. Citirile ar include umiditatea, temperatura și în cele din urmă vor crea o hartă completă a rețelei de tuneluri.
Hassanalian și echipa sa au realizat că semințele naturale de păpădie sunt albe, deoarece reflectă mai multă lumina soarelui, rămânând mai reci și mai ușoare. Dronele vor fi vopsite în alb din același motiv pentru a călători mai departe. Biomimetismul funcționează cel mai bine la scară microscopică, așa cum recunoaște însuși Hassanalian: nu este de mirare că avioanele nu bat din aripi.
Tehnicienii Desafios încă nu au o soluție
Una dintre cele mai mari provocări este să vă asigurați că există suficient vânt pentru a încărca dronele. Un obiect artificial Nenhum a intrat într-un tub de lavă marțian, așa că oamenii de știință nu știu exact care va fi viteza vântului în interiorul peșterilor. Pesquisadores consideră că găurile din tavanele peșterilor aerisesc în mod natural tunelurile, generând vânturi puternice. Precauție Como, robotul este echipat și cu un ventilator de mare putere.
Outro obstacol este lipsa luminii solare. Panourile solare, cea mai comună sursă de energie pentru nave spațiale, nu funcționează în întuneric complet. Hassanalian a rezolvat acest lucru proiectând dronele să funcționeze pe piezoelectricitate, generată dintr-un polimer flexibil care creează sarcină electrică prin deformare mecanică.
Dronele trebuie, de asemenea, să transmită în mod continuu date în timp ce zboară. Transmisia radio funcționează pe Marte, dar necesită suficientă putere într-un dispozitiv atât de mic. Echipa lucrează pentru a optimiza sistemele de comunicare fără a compromite greutatea dronelor.
Corrida global pentru explorarea tuburilor vulcanice
Hassanalian nu este singurul om de știință care urmărește această frontieră. Un grup de cercetători europeni, condus de Laboratório al Robótica Espacial al Universidade al Málaga, a început o serie de teste în 2023 pe tuburile de lavă găsite pe insula Lanzarote, în Espanha. Testarea Esses urmărește să cartografieze sistemele de tuneluri în pregătirea pentru o posibilă misiune viitoare către Marte.
NASA a demonstrat, de asemenea, capacități de explorare aeriană. Elicopterul Ingenuity a efectuat 72 de zboruri deasupra suprafeței marțiane, dovedind potențialul dronelor în medii extraterestre. Porém, Ingenuity a fost proiectat să zboare în aer liber și nu a avut niciodată ocazia să exploreze tuburile de lavă înainte de eșecul său în 2024.
Drona Planos dezvoltată de NASA indică un interes deosebit pentru Arsia Mons, un vulcan scut din regiunea Tharsis din Marte. Regiunea conține cei mai mari vulcani din sistemul solar, inclusiv Olympus Mons – de aproape trei ori mai înalt decât Monte Everest. Arsia Mons este deosebit de promițător, deoarece există găuri vizibile în care tavanul vulcanic s-a prăbușit, creând ferestre într-un sistem vast de tunel.
De ce contează tuburile de lavă marțiană
Citirile termice ale găurilor vulcanice au sugerat că temperatura din interiorul tunelurilor nu variază la fel de drastic ca la suprafață. Isso ridică speranțe că ființele umane ar putea trăi într-o zi în interiorul acestor peșteri. Há speculează, de asemenea, că viața nativă a Marte ar fi supraviețuit în aceste medii protejate.
Numai regiunea Tharsis este de dimensiunea planetei pitice Ceres. Quando s-a format această cocoașă, a adăugat atât de multă masă încât se crede că Marte s-a înclinat cu aproximativ 20 de grade. Motivul exact este dezbătut de oamenii de știință, dar teoriile includ o coliziune masivă la începutul istoriei marțiane sau penele instabile ale mantalei.
NASA analizează, de asemenea, posibile peșteri de pe Lua Titã, cea mai mare lună a Saturno, selectând nava spațială „Dragonfly” a Johns Hopkins pentru a-i explora suprafața. Embora Deși explorarea cu echipaj uman a Marte nu este anticipată până la începutul anilor 2030, dronele de recunoaștere ar putea fi vitale pentru supraviețuirea pe termen lung a umanității pe planetă.
Próximos pași de cercetare
Echipa Hassanalian se află în prezent în faza de proiectare și testare preliminară. Inginerii lucrează pentru a perfecționa sistemul de dispersie al dronelor de păpădie, pentru a optimiza durata de viață a bateriei și pentru a îmbunătăți senzorii de colectare a datelor. Testes în tuburile vulcanice terestre continuă să ofere date valoroase.
Un calendar concret pentru lansarea acestei misiuni nu a fost încă stabilit. Porém, convergența de interese din partea mai multor agenții spațiale NASA, ESA (Agência Espacial Europeia) și universități de cercetare indică faptul că explorarea tubului de lavă marțiană va trece de la conceptul teoretic la realitatea operațională în mai puțin de un deceniu.
Dronele păpădie reprezintă o schimbare de paradigmă în explorarea spațiului. În loc să livreze mașini din ce în ce mai mari și mai complexe, oamenii de știință se mișcă în direcția opusă: mașini mai mici, mai simple, inspirate din natură. Abordarea Essa nu numai că rezolvă problemele practice ale explorării tuburilor de lavă, dar deschide posibilități de investigare a mediilor ostile din întreg sistemul solar.