Дух погляд Марса. Кредит зображення: NASA / JPL. Натисніть, щоб збільшити
Дистанційне зондування орбітальних зондів, зондів, десантів і роверів повертає дивовижні відкриття про нашу Сонячну систему. Але деякі найбільш хвилюючі геологічні та потенційно астробіологічні місця в нашій родині планет і лун небезпечні і важкі для дослідження.
Університет Арізони, Каліфорнійський технологічний інститут та США Геологічна служба Флагстаф пропонують нову концепцію космічної місії для пошуку та дослідження найважливіших науково важливих поверхонь та надр у всій Сонячній системі.
Ці робототехнічні місії нового покоління будуть одночасно досліджувати віддалені місцевості на декількох рівнях - від орбіти, з повітря та на землі - до участі у важливих геології, гідрології, кліматі та, можливо, астробіології у далеких світах, - сказав Джеймс М. Дом із The Університет Арізони. Дом, планетарний геолог відділу гідрології та водних ресурсів ОАЕ, склав Марс на локальному та глобальному рівнях. Він бере участь у автономних дальнього плавання, сенсорній павутині та експериментах на космічних кораблях.
Вольфганг Фінк, приїжджий соратник компанії Caltech, Дом та інші, обговорюють нову концепцію місії у статті "Роботизовані планетарні розвідувальні місії наступного покоління: зміна парадигми", що опублікується в журналі "Планетарні та космічні науки" Ельзев'є (http: : //www.elsevier.com/, перейдіть до статті у прес-посиланні). Вони очолили зусилля команди, що включає Марка Тарбелла, який є соратником Фінка в лабораторії досліджень візуальних і автономних систем розвідки Caltech; Трент Заєць з американського офісу геологічної служби в штаті Флагстаф; та Віктор Бейкер, професор регентів кафедри гідрології та водних ресурсів, планетарних наук та геологічних наук.
Нова концепція місії міститиме орбітальні космічні апарати, пухирці та повітряні кулі на планетах чи місяцях із достатньою атмосферою, як-от "Титан", та численні прості, розгорнуті мобільні та нерухомі наземні датчики. Ці космічні, повітряні та наземні агенти будуть запрограмовані розумно дивитися на навколишнє середовище та взаємодіяти один з одним, пропонуючи справжню "масштабовану" перспективу, необхідну для наукової місії, сказав Дом.
"Зараз ми перебуваємо в оптимальному вікні часу, коли космічні апарати та повітряні судна можуть здійснювати координацію з наземними датчиками, тим більше, що значна частина технологій вже доступна", - сказав Фінк, фізик і фахівець із систем візуалізації, автономного управління та простору системи аналізу місії науки. "Навіть не доступні на сьогодні технології - насамперед програмне забезпечення - цілком досяжні".
"Важливо дивитися на шари та шари доказів, а не лише одного типу", - сказала Дом.
Наприклад, за словами Фінка, ровер із програмним забезпеченням для розпізнавання функцій може шукати унікальну скелю, яка могла б містити критичний фрагмент історії Марса. "Якщо додати перспективу, яка знаходиться в повітрі, ви одночасно побачите, що знаходиться на іншій стороні пагорба, і ви також знаєте точно місце розташування ровера", - сказав він. Орбіт має загальну картину того, що відбувається, і командує повітряними і наземними ярусами під ним.
Орбітатор в місії, що масштабується за рівнем, оснащений поточною інформацією про поверхню, атмосферу та інші особливості призначення. Його набір сенсорів може включати оптичні та теплові камери, спектрометри та радіолокаційний прохідник. Ці інструменти збирали б інформацію про сфери, які програмне забезпечення орбітальної команди визнає можливими цікавими цілями, враховуючи загальні цілі наукової місії.
"Орбітай може розгорнути повітряні агенти для більш детального огляду", - сказав Фінк. "Орбітал також може командувати повітряними агентами безпечно розгорнути наземні агенти до основних цілей. Повітряно-десантні агенти допомагають виявити та підтвердити основні цілі ".
"Наземні агенти можуть вимірювати таку інформацію, як тепло або волога", - сказала Дом. "Або вони можуть пробувати або збирати різноманітні гірські породи, а у випадку Марса - можливі приземні води. Можуть бути численні легкі, витратні датчики, так що навіть якщо ви втратили декілька, ви все одно будете мати місію ".
Датчики відправляють інформацію назад у відповідні зонди, що перебувають у повітрі, і в кінцевому підсумку на орбітальний космічний апарат. Виходячи з цієї нової інформації, орбітальник посилає нові команди, які керують місією.
"Космічні, повітряні та наземні агенти працюють разом як геолог на місцях", - сказала Дом. "Вони аналізують інформацію, щоб сформувати робочу гіпотезу". Вони ідеально підходять для вивчення Валлеса Марінеріса, експансивної системи каньйонів Марса чи передбачуваного крижаним океаном Європи, додав він.
Наприклад, у випадку Валлеса Марінеріса, наприклад, зазначив Дом, орбітальний космічний корабель розмістить датчики, які передаватимуть погодні умови назад до космічного корабля. Якщо датчики дають космічному апарату хороший звіт про погоду - наприклад, немає сильних вітрів, - тоді космічний апарат випустив би повітряні кулі або удари. Ці аеромобільні агенти розпочнуть пошук цілей, важливих для цілей місії, збираючи та додаючи нову інформацію під час поїздки та розгортання наземних агентів на перспективних місцях кандидатів. Наземні агенти збирали б і повертали дані на повітряні зонди вищого рівня, або в орбіту, або на обидва. "Якби метою у Valles Marineris було знайти можливі водопровідні води або приповерхневі води, бурову установку можна було б навіть розгорнути на найбільш перспективному майданчику", - сказала Дом.
Фінк і Дом говорять, що нова концепція потребує подальшого проектування, тестування та обробці ґрунту в різних середовищах Землі. Вони передбачають польові табори для міжнародних дослідників для проектування та випробування можливих масштабних розвідувальних систем.
Розумні, керовані наукою робототехнічні космічні місії - це десять-два десятки в майбутньому, вони будуть міжнародними, і вони матимуть значне корпоративне та приватне спонсорство, прогнозують Дом та Фінк.
Оригінальне джерело: Новини університету Арізони
