Duchův pohled na Mars. Obrazový kredit: NASA / JPL. Klikni pro zvětšení.
Dálkové průzkumné orbity, sondy, landery a rovery vracejí úžasné objevy o naší sluneční soustavě. Některá z nejzajímavějších geologických a potenciálně astrobiologických míst v naší rodině planet a měsíců jsou však nebezpečná a obtížně prozkoumatelná.
Univerzita v Arizoně, Kalifornský technologický institut a americký geologický průzkum Flagstaff vědci navrhují nový koncept vesmírné mise pro nalezení a prozkoumání vědecky důležitých povrchů a podpovrchů v celé sluneční soustavě.
Tyto robotické mise příští generace budou prozkoumávat vzdálené lokality na několika úrovních - od orbity, ze vzduchu a na zemi - až po domov v důležité geologii, hydrologii, klimatu a možná astrobiologii ve vzdálených světech, uvedl James M. Dohm z The University of Arizona. Dohm, planetární geolog v oddělení hydrologie a vodních zdrojů UA, mapoval Mars na místní a globální měřítko. Zabývá se autonomními experimenty s dlouhým dosahem, webem senzorů a experimenty na oběžné dráze.
Wolfgang Fink, hostující spolupracovník v Caltechu, Dohmu a dalších, diskutuje o novém konceptu mise v článku „Robotické planetární průzkumné mise nové generace: posun paradigmatu“, který má být zveřejněn v Elsevierově časopise Planetary and Space Science (http : //www.elsevier.com/, přejděte na článek v tiskovém odkazu). Vedli týmové úsilí, jehož součástí je Mark Tarbell, který je Finkovým spolupracovníkem ve výzkumné laboratoři Visual a Autonomous Exploration Systems Research Research společnosti Caltech; Trent Hare z úřadu pro geologický průzkum USA v Flagstaffu; a Victor Baker, profesor Regentsovy katedry hydrologie a vodních zdrojů UA, planetárních věd a geověd.
Nový koncept mise by měl představovat obíhající kosmickou loď, letouny a balóny na planetách nebo měsících s dostatečným množstvím atmosfér, jako je Titan, a četné jednoduché, rozmístitelné mobilní a imobilní pozemní senzory. Tito kosmičtí, vzdušní a pozemní agenti by byli naprogramováni tak, aby se mohli inteligentně dívat na životní prostředí a vzájemně spolupracovat, a nabídnout tak skutečně perspektivní „škálovatelnou“ perspektivu potřebnou pro vědeckou misi, řekl Dohm.
"Nyní jsme v optimálním okně v době, kdy kosmické a letecké jednotky mohou koordinovat se pozemními senzory, zejména protože velká část technologie je již k dispozici," řekl Fink, fyzik a odborník na zobrazovací systémy, autonomní řízení a vesmír systémy analýzy vědeckých misí. "Dokonce i technologie, která v současné době není k dispozici - především software - je docela dosažitelná."
"Je důležité podívat se na vrstvy a vrstvy důkazů, nejen na jeden typ," řekl Dohm.
Například Fink řekl, že rover se softwarem pro rozpoznávání funkcí může hledat jedinečnou skálu, která by mohla obsahovat kritickou část historie Marsu. "Pokud přidáte leteckou perspektivu, uvidíte také to, co je zároveň na druhé straně kopce, a znáte také přesnou polohu pole roveru," řekl. Orbiter má globální představu o tom, co se děje, a ovládá vzdušné a pozemní úrovně pod ním.
Orbiter v úrovni škálovatelné mise je vybaven aktuálními informacemi o povrchu, atmosféře a dalších vlastnostech svého cíle. Jeho sada senzorů může zahrnovat optické a tepelné kamery, spektrometry a radar pronikající zemí. Tyto nástroje by shromažďovaly informace o oblastech, které software orbiteru rozpoznává jako možné zajímavé cíle vzhledem k celkovým cílům vědy o misi.
"Orbiter může nasadit letadlové agenty pro bližší pohled," řekl Fink. "Orbiter také může přikázat palubním agentům, aby bezpečně nasadili pozemní agenty k hlavním cílům." Letečtí agenti pomáhají detekovat a potvrdit hlavní cíle. “
"Pozemní agenti mohou měřit informace, jako je teplo nebo vlhkost," řekl Dohm. "Nebo mohou vzorkovat nebo sbírat různé horniny a, v případě Marsu, možnou povrchovou vodu." Mohlo by existovat mnoho lehkých, spotřebitelných senzorů, takže i kdybyste jich několik ztratili, stále byste měli úkol. “
Senzory posílají informace zpět do svých příslušných leteckých sond a nakonec do oběžné sondy. Na základě těchto nových informací orbiter posílá nové příkazy, které řídí misi.
"Vesmírní, vzdušné a pozemní agenti pracují společně jako polní geolog," řekl Dohm. "Analyzují informace a vytvářejí pracovní hypotézu." Byli by ideální pro objevování Valles Marinerise, expanzivního kaňonového systému Marsu nebo evropského domnělého ledem pokrytého oceánu, dodal.
Například v případě Valles Marineris, Dohm řekl, kosmická loď obíhající by nasadila senzory, které budou přenášet povětrnostní podmínky zpět do kosmické lodi. Pokud senzory poskytnou kosmické lodi dobrou zprávu o počasí - například žádný silný vítr - kosmická loď uvolní balónky nebo vrhače. Tito vzdušní agenti by začali hledat cíle důležité pro cíle mise, shromažďovat a přidávat nové informace, jak se pohybují, a rozmístit pozemní agenty na slibných kandidátských stránkách. Pozemní agenti budou shromažďovat a vracet data do vzdušných sond vyšší úrovně nebo do oběžné dráhy. "Pokud by cílem ve společnosti Valles Marineris bylo najít možnou vodu prosakující nebo povrchovou vodu, mohla by být vrtná souprava dokonce nasazena na nejslibnějším místě," řekl Dohm.
Fink a Dohm tvrdí, že nový koncept potřebuje další design, testování a pozemní pravdu v různých prostředích Země. Představují polní tábory pro mezinárodní výzkumníky pro navrhování a testování možných stupňovitých průzkumných systémů.
Inteligentní, vědecky řízené robotické kosmické mise jsou v budoucnu deset nebo dvě, budou mezinárodní a budou mít významné firemní a soukromé sponzorství, předvídají Dohm a Fink.
Původní zdroj: University of Arizona News Release
