Шпиндель (автомобиль) - Spindle (vehicle)

Информацию о части системы подвески автомобиля см. Шпиндель (автомобильный).
Представление художника о криоботе, запускающем подводный робот

ШПИНДЕЛЬ (Подледниковая полярная ледовая навигация, спуск и исследование озер) представляет собой двухступенчатую автономную транспортную систему, состоящую из роботизированного ледокольного носителя (криобот ) и автономный подводный HAUV (парящий автономный подводный аппарат).[1]Криобот спроектирован так, чтобы спускаться сквозь ледяное тело в глубину океана и использовать подводный аппарат HAUV для проведения разведки на большие расстояния, поиска жизни и сбора проб.[2] Подводный аппарат HAUV вернется к криоботу и автоматически состыкуется с ним по завершении миссии для последующей передачи данных и возврата образца на поверхность.

SPINDLE разработан специально для подледниковых озер, таких как Озеро Восток и Южного полюса озера в Антарктида. SPINDLE будет разрабатывать технологии для Флагман-класс миссия либо к мелководным озерам луны Юпитера Европа, подземный океан Ганимед, или гейзеры на Европе и Энцелад.[1][3] Проект финансируется НАСА и разрабатывается в Stone Aerospace под наблюдением главного исследователя Билл Стоун.[4]

Разработка

В 2011 году НАСА наградило Stone Aerospace 4 миллиона долларов на финансирование Фазы 2 проекта ВАЛКИРИЯ (Очень глубокий автономный роботизированный ледяной исследователь Йо-Йоинг с лазерным приводом мощностью киловатт).[5] В рамках этого проекта был создан автономный криобот, способный таять сквозь огромное количество льда.[6] Источник питания мощностью 5 кВт на поверхности использует оптическое волокно проводить высокоэнергетический лазерный луч для создания струй горячей воды, которая растапливает лед впереди.[5][7] Некоторая энергия луча преобразуется в электричество через фотоэлектрические элементы для питания бортовой электроники и струйных насосов.[5] Фаза 2 проекта VALKYRIE заключалась в испытании уменьшенной версии криобота в Ледник Матануска, Аляска в 2015 году.[8]

Stone Aerospace теперь рассматривает проекты, включающие уменьшенную версию подводного аппарата HAUV под названием АРТЕМИДА (Длина 4,3 м, 1270 кг)[9] с технологией типа VALKYRIE для производства ШПИНДЕЛЯ.[10] Эта цель - полномасштабный криобот, который может растопить свой путь к антарктическому подледному озеру -Озеро Восток - собрать образцы, а затем всплыть.[6][8] SPINDLE не использует струи горячей воды, как его предшественник VALKYRIE, а направляет свой лазер прямо на лед впереди.[9] Транспортное средство оснащено радаром, интегрированным с интеллектуальным алгоритмом для автономного сбора научных проб и навигации по льду и воде.[11][12] Этот этап проекта будет рассматриваться как предвестник возможных будущих миссий в ледяной мир, такой как Европа, Энцелад, и Ганимед исследовать жидкие водные океаны, которые, как считается, находятся под их льдом, оценить их потенциальная обитаемость и искать биосигнатуры.[13][14] Если систему направят на ледяную луну, она, скорее всего, поместит радиоприемные буи в лед со своей задней части, когда она будет спускаться.[9]

SPINDLE рассчитан на расстояние от 1,5 км до 4 км.[15] проникновение сквозь ледяной покров Земли, и HAUV был разработан для исследования в радиусе до одного километра от криобота.[1] Криобот является двунаправленным и управляемым по вертикали как в ледяном щите, так и после прорыва в подледниковую водную полость или океан. Транспортное средство предназначено для последующего возвращения на поверхность значительно позже или в следующем сезоне.[1]

Требуемая силовая установка должна быть очень мощной, поэтому инженеры работают над эскизными проектами компактного силовая установка деления которые будут использоваться для фактических планета океана миссии.[1]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е SPINDLE: двухступенчатый ядерный криобот для исследования мирового океана. В. Стоун, Б. Хоган, В. Л. Сигель и др. Осеннее собрание AGU, 2016.
  2. ^ В поисках скованной льдом жизни на Земле. Кэролайн Коллинз Петерсен, Мысль Co. 27 ноября 2017.
  3. ^ Stone Aerospace. 2018.
  4. ^ Исследователи обеспечили финансирование НАСА роботами для поиска жизни под Антарктидой. Элисон Сатаке, Медиа-центр Университета штата Луизиана. 4 марта 2016 г.
  5. ^ а б c Прогресс в направлении криобота с оптическим приводом. (PDF). ТУАЛЕТ. СТОУН, Б. ХОГАН, В. ЗИГЕЛЬ, С. ЛЕЛЬЕВР, К. ФЛЕШЕР. Анналы гляциологии. Выпуск 55, №65. 2014. Дои:10.3189 / 2014AoG65A200
  6. ^ а б «Stone Aerospace - интеллектуальные инструменты, системы и средства передвижения для исследования и коммерциализации границ». stoneaerospace.com. Архивировано из оригинал на 03.02.2013.
  7. ^ «Криоботы могут пробуриться в ледяные луны с помощью удаленного оптоволоконного лазера». Проводной. 19 апреля 2012 г.
  8. ^ а б Робот-криобот-туннель может исследовать ледяные луны, Кейт Купер, Журнал Astrobiology, 13 июня 2015 г.
  9. ^ а б c Подводная лодка для охоты на пришельцев проходит испытания в Антарктиде. Даниэль Оберхаус, Материнская плата. 7 мая 2017.
  10. ^ Испытания космических подводных лодок, которые будут исследовать чужие океаны. Джей Беннетт, Популярная механика. 24 июля 2015 г.
  11. ^ ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАДАРА С СИНТЕТИЧЕСКОЙ АПЕРТУРОЙ СМОТРЕТЬ ВПЕРЕД ДЛЯ АВТОНОМНОГО КРИОБОТА ДЛЯ РАЗВЕДКИ ПОВЕРХНОСТИ. (PDF). Омкар Прадхан, Шрикумар Сандип, Альбин Дж. Гасевски и Уильям Стоун. 2017 г.
  12. ^ Интеллектуальный алгоритм автономного научного отбора проб с помощью криобота VALKYRIE. Эван Б. Кларк, Натан Э. Брамалл, Брент Кристнер, Крис Флешер и др. Международный журнал астробиологии 25 сентября 2017. Дои:10.1017 / S1473550417000313
  13. ^ «Передай привет внеземному океану - и, возможно, внеземной жизни». Время. 23 марта 2012 г.
  14. ^ Роботизированный туннельщик может исследовать ледяные луны. Кейт Купер, Астробиология в НАСА. 7 июля 2015.
  15. ^ Грант NASA Stone Aerospace, Inc. на исследования в размере 2,8 млн долларов. Контракт № NNX15AT32G. Действует с 14.09.15 по 16.11.17.