Vřeteno (vozidlo) - Spindle (vehicle)

Část systému odpružení vozidla viz Vřeteno (automobil).
Umělecký dojem kryobota nasazujícího robotické ponorky

VŘETENO (Sublaciální polární ledová navigace, klesání a průzkum jezera) je dvoustupňový autonomní systém vozidla skládající se z robotického nosiče pronikajícího ledem (kryobot ) a autonomní ponorné HAUV (vznášející se autonomní podvodní vozidlo).[1]Kryobot je navržen tak, aby sestoupil ledovým tělesem do podpovrchového oceánu a nasadil ponorku HAUV k provádění průzkumu na dlouhé vzdálenosti, hledání života a odběru vzorků.[2] Na konci mise se ponorka HAUV vrátí do kryobotu a automaticky se k němu připojí, aby mohl následovat vzestup dat a návrat vzorku na povrch.

Navržený VŘETEN je zaměřen na sublaciální jezera, jako jsou Jezero Vostok a jezero jižního pólu v Antarktida. Společnost SPINDLE by vyvinula technologie pro a Vlajková loď mise k mělkým jezerům Jupiterova měsíce Evropa, podpovrchový oceán Ganymede, nebo zdroje gejzírů na Evropě i v Evropě Enceladus.[1][3] Projekt je financován NASA a je navržen na Stone Aerospace pod dohledem hlavního vyšetřovatele Bill Stone.[4]

Rozvoj

V roce 2011 NASA ocenila Stone Aerospace 4 miliony dolarů na financování 2. fáze projektu VALKYRIE (Velmi hluboký autonomní laserem poháněný robotický ledový průzkumník třídy Kilowatt).[5] Tento projekt vytvořil autonomního kryobota schopného roztavit se přes obrovské množství ledu.[6] Zdroj energie 5 kW na povrchu využívá optické vlákno k vedení vysokoenergetického laserového paprsku k výrobě trysek horké vody, které tají led vpřed.[5][7] Část energie paprsku se převádí na elektřinu prostřednictvím fotovoltaické články k napájení palubní elektroniky a tryskových čerpadel.[5] Fáze 2 projektu VALKYRIE spočívala v testování zmenšené verze kryobotu v Matanuska Glacier, Aljaška v roce 2015.[8]

Stone Aerospace se nyní zabývá návrhy integrujícími zmenšenou verzi ponorky HAUV s názvem ARTEMIS (4,3 m dlouhý, 1270 kg)[9] s technologií typu VALKYRIE k výrobě VŘETENA.[10] Tento cíl je kryobot v plném rozsahu, který dokáže roztavit cestu k antarktickému subglaciálnímu jezeru -Jezero Vostok - sbírat vzorky a poté se znovu vynořit.[6][8] Společnost SPINDLE nepoužívá jako předchůdce VALKYRIE trysky s horkou vodou, ale bude paprskovat laser přímo do ledu.[9] Vozidlo je vybaveno radarem integrovaným do inteligentního algoritmu pro autonomní vědecké vzorkování a navigaci ledem a vodou.[11][12] Tato fáze projektu by byla považována za předzvěst možných budoucích misí do ledového světa, jako je Evropa, Enceladus, a Ganymede prozkoumat oceány kapalné vody, o nichž se předpokládá, že jsou přítomny pod jejich ledem, posoudit jejich potenciální obyvatelnost a hledat bio podpisy.[13][14] Pokud by systém letěl na ledový měsíc, pravděpodobně by při sestupu ukládal bóje rádiového přijímače do ledu zezadu.[9]

SPINDLE je navržen na vzdálenost 1,5 km až 4 km[15] průnik přes suchozemský ledový příkrov a HAUV byl navržen pro průzkum až do poloměru jednoho kilometru od kryobota.[1] Kryobot je obousměrný a vertikálně ovladatelný jak v ledovém příkrovu, tak i po průlomu do subglaciální vodní dutiny nebo oceánu. Vozidlo je konstruováno pro následný návrat na povrch v mnohem pozdějším termínu nebo v následující sezóně.[1]

Požadovaná elektrárna musí být velmi výkonná, takže inženýři pracují na předběžných návrzích kompaktu štěpná elektrárna který by byl použit pro skutečné oceánská planeta mise.[1]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C d E SPINDLE: Dvoustupňový jaderný Cryobot pro průzkum oceánského světa. W Stone, B Hogan, VL Siegel a kol. AGU Fall Meeting, 2016.
  2. ^ Hledání života vázaného na led na Zemi. Carolyn Collins Petersen, Thought Co. 27. listopadu 2017.
  3. ^ Stone Aerospace. 2018.
  4. ^ Vědci zabezpečili financování NASA pro robotické hledání života pod Antarktidou. Alison Satake, Louisiana State University Media Center. 4. března 2016.
  5. ^ A b C Pokrok směrem k opticky poháněnému kryobotu. (PDF). TOALETA. STONE, B. HOGAN, V. SIEGEL, S. LELIEVRE, C. FLESHER. Annals of Glaciology. Vydání 55, č. 65. 2014. doi:10.3189 / 2014AoG65A200
  6. ^ A b „Stone Aerospace - inteligentní nástroje, systémy a vozidla pro průzkum a komercializaci hranic“. stoneaerospace.com. Archivovány od originál dne 03.02.2013.
  7. ^ „Kryoboti mohou vrtat do ledových měsíců pomocí dálkového laserového napájení z optických vláken“. Kabelové. 19. dubna 2012.
  8. ^ A b Tunelovací robot Cryobot může prozkoumat Icy Moons Keith Cooper, Astrobiologický časopis, 13. června 2015.
  9. ^ A b C V Antarktidě je testována ponorka lovící mimozemšťany. Daniel Oberhaus, Základní deska. 7. května 2017.
  10. ^ Testování vesmírných ponorek, které prozkoumají mimozemské oceány. Jay Bennett, Populární mechanika. 24. července 2015.
  11. ^ NÁVRH PŘEDCHÁZEJÍCÍHO RADARU SYNTETICKÉHO SVĚTLA PRO AUTOMATICKÉHO KRYOBOTA PRO PRŮZKUMNÝ POVRCH EUROPA. (PDF). Omkar Pradhan, Srikumar Sandeep, Albin J. Gasiewski a William Stone. 2017.
  12. ^ Inteligentní algoritmus pro autonomní vědecké vzorkování s kryobotem VALKYRIE. Evan B. Clark, Nathan E. Bramall, Brent Christner, Chris Flesher a kol. International Journal of Astrobiology 25. září 2017. doi:10.1017 / S1473550417000313
  13. ^ „Pozdravte mimozemský oceán - a možná mimozemský život“. Čas. 23. března 2012.
  14. ^ Robotický tunelář může prozkoumat ledové měsíce. Keith Cooper, Astrobiologie v NASA. 7. července 2015.
  15. ^ Grant NASA na výzkum a vývoj ve výši 2,8 mil. $. Smlouva # NNX15AT32G. Platí od 14. září 15 do 16. listopadu 17.