В NASA испытали прототип системы бурения льда Европы, спутника Юпитера

На днях агентство NASA в полевых условиях проверило работу системы лазерного бурения (плавления) льда. Именно такая система, скорее всего, будет использоваться исследовательским аппаратом, беспилотником, отправленным на Европу, спутник Юпитера.

При этом система получила название VALKYRIE ^[1] (по ссылке — техническое описание системы, pdf). Испытания проводились на Аляске, ледник Matanuska.

Кстати, полет на Европу ближе по времени, чем кажется многим. Уже в следующем году NASA получает 15 миллионов на научно-исследовательскую программу по созданию робота-подледника для Европы. Сама миссия может быть осуществлена с использованием нового корабля-тяжеловеса Space Launch System ^[2], первый запуск (тестовый) которого запланирован на 2017 года.

Эта система способна сократить время, требуемое для полета с Земли на Юпитер, с шести лет до двух. Как бы там ни было, беспилотная экспедиция на Европу, спутник Юпитера, может быть осуществлена уже в 2022 году. Правда, первый аппарат, запущенный на Европу, опускаться на поверхность спутника Юпитера не будет. Скорее всего, это будет орбитальный аппарат, который позволит многое узнать о самой Европе, об эндогенных и экзогенных процессах этого космического тела.

Думаю, все уже слышали о том, что ученые предполагают наличие на Европе подледного океана, который залегает глубоко под толщей льда, и который вполне может быть обитаем (хотя бы заселен микроорганизмами, и то хорошо). В 1979 году подозрения о возможном наличии воды подо льдом вызвал «Вояджер-2», который, пролетая мимо, сделал качественные снимки поверхности Европы. Оказалось, что на льду очень мало ударных кратеров, гораздо меньше, чем должно быть. Ученые предположили, что виной тому — жидкая вода, которая, изливаясь на поверхность Европы, и снова замерзая, закрывает прорехи в ледяной броне.

Подозрения подтвердил «Galileo», получивший еще более качественные снимки Европы в 1999 году. На снимках видно, что лед на поверхности Европы покрыт трещинами, откуда, собственно, и возможно попадание воды на поверхность.

В общем, идея об экспедиции на Европу зреет и развивается, потихоньку начиная реализовываться.

Вернемся к нашему лазерному бурильщику. Система эта получила название криобот, причем надо заметить, что это — далеко не первый криобот, сконструированный учеными. Один из наиболее успешных криоботов был сконструирован в лаборатории NASA еще в 2001 году. Тогда аппарат пробурил дыру в леднике Свальбард (Норвегия), глубиной в 23 метра.

Ранние проекты криоботов были не очень реалистичны вследствие одной «маленькой» проблемы. Толщина льда Европы может быть около 30 километров, и энергии любого, даже очень емкого аккумулятора не хватит, чтобы пробурить хотя бы малу часть такой толщи. Но выход есть: это небольшой источник питания с ядерным топливом. Именно такой источник планируют установить на криобота VALKYRIE.

Международные законы запрещают испытания устройств с таким источником питания (на атомной энергии) на ледниках, поэтому ученые нашли другой выход.

Аппарат оснастили системой на основе оптоволокна, через которое проходил лазер мощностью в 5000 Ватт. Это более эффективный способ подачи энергии, чем в случае использования обычных электрических кабелей, поэтому аппарат может делать более глубокие буровые отверстия. Размер устройства: 1,6 метра в длину и 0,45 м — в ширину. Скорость проходки льда составляет примерно метр в час. Само собой, криобот, отправляемый на Европу, будет мощнее и больше. Испытуемая модель смогла пробурить лед на глубину в 30 метров, что является текущим рекордом среди криоботов.

Модель, которая будет отправлена на Европу, будет оснащена еще и системой сенсоров, позволяющим «нащупать» препятствия во льду, с тем, чтобы криобот их обогнул (ведь во льду могут быть вморожены валуны, которые лазеру текущей мощности просто неподвластны).

Разработка ведется с таким расчетом, чтобы в полноценную модель криобота можно было внедрить еще одного робота, который и нырнет под лед Европы после того, как VALKYRIE пробурит толщу льда.

В следующем году система будет испытана на упомянутом леднике, причем это будет уже обновленная VALKYRIE, с 3D-радаром и небольшой биохимической «лабораторией» на борту, которая проверит наличие жизни в воде подо льдом.

Последнее испытание VALKYRIE на Земле — попытка пробурить 3км толщу льда на одном из озер Южного Полюса.

Via newscientist ^[3]

Автор: marks

Источник ^[4]