La NASA teste des instruments de glace robotiques

La NASA teste des instruments de glace robotiques

La griffe robotique est l’un des nouveaux outils innovants mis au point dans le cadre du DLD pour étudier les océans glacés, tels que l’Europe.

Voulez-vous tenter votre chance dans la pêche blanche sur le satellite de Jupiter Europe? Rien ne garantit que vous attraperez quelque chose, mais un nouvel ensemble de prototypes robotiques apportera une aide irremplaçable.

Depuis 2015, le laboratoire de propulsion par réaction (LRD) de la NASA à Pasadena (Californie) développe de nouvelles technologies pouvant être utilisées lors de futures missions sur des planètes océaniques. La liste comprend: une sonde souterraine (capable de briser la glace et de collecter des échantillons), des bras robotiques (se retournant pour se rendre à des objets distants) et un lanceur (pour des échantillons encore plus distants).

Toutes ces technologies ont été développées dans les limites de l'étude de la mobilité et de la détection des mondes océaniques. Chaque prototype se concentre sur l'extraction d'échantillons de la surface ou sous la surface de la lune glacée.

«À l'avenir, nous voulons savoir s'il existe de la vie sur les satellites des planètes extérieures: Europe, Enceladus et Titan», a déclaré Tom Kvik, responsable du programme Technologies aérospatiales spatiales. - "Il est important d'identifier les systèmes spécifiques que nous devons construire maintenant, de manière à ce qu'ils soient prêts à être utilisés sur un vaisseau spatial."

Les systèmes devront plonger dans des conditions extrêmes. La température peut descendre à -100 ° C Les roues du rover vont glisser sur la glace, ressemblant à du sable, et la surface de l’Europe est également généreusement assaisonnée de radiations. «Nous avons beaucoup de mal à nous attendre, nous devons donc respecter des exigences strictes en matière de protection des planètes», a déclaré Hari Nayar, qui dirige le groupe de robotique. «Le rêve ultime est de plonger profondément dans les océans souterrains. Mais cela nécessite de nouvelles technologies qui ne sont pas encore disponibles. ”

Brian Wilcox (ingénieur concepteur du LRD) a pu développer un prototype basé sur des «sondes de fusion» utilisées sur Terre. Depuis la fin des années 1960, ils sont utilisés pour faire fondre la neige et la glace afin d'étudier les zones souterraines.

Le seul problème est qu'ils utilisent la chaleur de manière inefficace. L’écorce de l’Europe peut avoir une épaisseur de 10 à 20 km. Par conséquent, si la sonde n’apprend pas à contrôler son énergie, elle gèlera avant d’atteindre l’objectif.

Wilcox a eu une nouvelle idée: une capsule sous vide (rappelant le principe du thermos). Au lieu de dégager de la chaleur, il retient l'énergie avec un morceau de plutonium thermique lorsque la sonde est immergée dans la glace.

La lame de scie rotative située au bas de la sonde tourne lentement et coupe la glace. Ce faisant, il récupérera des copeaux de glace dans le corps de la sonde, où il sera fondu par du plutonium et pompé derrière l'appareil. Le retrait de la glace garantit que la sonde ne rencontre pas d'obstacles. L'eau glacée peut également être envoyée à travers un serpentin de tube en aluminium et s'écouler à la surface. Les échantillons d'eau peuvent être contrôlés pour les bio-signaux. «Nous pensons que les plaques de glace coulant sont situées dans la croûte gelée de l’Europe», a déclaré Wilcox. «Ces cours d'eau crachent des matériaux dans l'océan ci-dessous. Lorsque la sonde crée un tunnel, cette eau peut contenir des biosignaux ».

Pour s'assurer de l'absence de microbes terrestres, la sonde chauffe jusqu'à 482 ° C lors d'un vol à bord d'un vaisseau spatial. Cela devrait détruire tous les organismes résiduels et décomposer les molécules organiques complexes pouvant affecter les résultats scientifiques.

plus longue portée

Les chercheurs ont également envisagé la possibilité d'utiliser des bras robotiques, nécessaires à l'obtention d'échantillons. Sur Mars, les atterrissages de la NASA n’ont jamais dépassé 2-2,5 mètres de la base. Pour une plus grande distance, vous devez créer un bras plus long.

Une des idées est un levier de tir se pliant. Le bras déployé peut atteindre près de 10 mètres.Pour les cibles plus éloignées, un lanceur à projectiles a été mis au point, capable de tirer à une distance pouvant atteindre 50 mètres.

Les mains et le lanceur peuvent être utilisés en conjonction avec la saisie de glace. À la griffe peut attacher une perceuse au diamant. Si les scientifiques veulent obtenir des échantillons intacts, vous devez percer jusqu'à 20 cm de surface de glace. Cette couche doit protéger les molécules complexes du rayonnement de Jupiter.

Après le déploiement d'une flèche ou d'un lanceur pour un projectile, la griffe peut être fixée à l'aide de broches chauffées qui fondent dans la glace et renforcent l'adhérence. Cela garantit que le foret peut pénétrer et collecter des échantillons.

Roues pour un cryo-rover

En juillet, la NASA célébrera l'héritage de rovers qui voyagent dans le désert martien depuis 20 ans. Mais pour un voyage au satellite glacé besoin de modernisation.

Enceladus a des fissures qui crachent du gaz et des jets de glace. Ils deviendraient les principaux objectifs scientifiques, mais le matériau les entourant sera probablement différent de la glace terrestre. Des essais ont montré que la glace granulée dans des conditions cryogéniques et sous vide ressemblait à des dunes de sable, avec des grains en vrac aspirant des roues. Les chercheurs de LRD se sont tournés vers des projets auparavant utilisés pour se déplacer sur la surface de la lune. Ils ont testé des roues commerciales légères montées sur un harnais utilisé dans de nombreuses missions.

En perspective

Les prototypes et les expériences ne sont que des points de départ. Avec l'étude des structures océaniques, les scientifiques examineront si ces inventions peuvent être améliorées au maximum. À terme, la recherche peut conduire à l’émergence de technologies capables de s’orienter vers un système solaire externe.

Commentaires (0)
Recherche