Gara skats uz Marsu. Attēla kredīts: NASA / JPL. Noklikšķiniet, lai palielinātu.
Orientieri, kas darbojas no attāluma, orbītas, zondes, piezemētāji un maršrutētāji atgriežas pārsteidzošos atklājumos par mūsu Saules sistēmu. Bet dažas no aizraujošākajām ģeoloģiskajām un potenciāli astrobioloģiskajām vietām mūsu planētu un pavadoņu ģimenē ir bīstamas un grūti izpētītas.
Arizonas Universitātes, Kalifornijas Tehnoloģiju institūta un ASV Ģeoloģiskās izpētes Flagstaff pētnieki piedāvā jaunu kosmosa misijas koncepciju, lai atrastu un izpētītu zinātniski svarīgākās virsmas un pazemes virsmas visā Saules sistēmā.
Šīs nākamās paaudzes robotizētās misijas vienlaicīgi izpētīs attālās vietas vairākos līmeņos - no orbītas, no gaisa un zemes - līdz nozīmīgu ģeoloģiju, hidroloģiju, klimatu un, iespējams, astrobioloģiju attālām pasaulēm, sacīja Džeimss M. Dohms no The Arizonas universitāte. Dohms, planētu ģeologs UA hidroloģijas un ūdens resursu nodaļā, ir Marsu kartējis vietējā un globālā mērogā. Viņš ir iesaistīts autonomos liela attāluma rovingā, sensoru tīkla un kosmosa kuģa orbītas eksperimentos.
Volfgangs Finks, Kaltehas, Dohmas un citu līdzstrādnieku pārstāvis, diskutē par jauno misijas koncepciju rakstā “Nākamās paaudzes robotu planētas izlūkošanas misijas: paradigmas maiņa”, kas tiks publicēts Elsevier žurnālā Planetary and Space Science (http: : //www.elsevier.com/, dodieties uz saiti Article in Press). Viņi vadīja komandas pūles, kurās ietilpst Marks Tarbels, kurš ir Finka līdzgaitnieks Kaltehas Vizuālās un autonomās izpētes sistēmu pētniecības laboratorijā; Trent Hare no ASV Ģeoloģiskās izpētes biroja Flagstaff; un Viktors Beikers, Regents, UA hidroloģijas un ūdens resursu, planētu un ģeozinātņu katedru profesors.
Jaunā misijas koncepcija ietvers kosmosa kuģu riņķošanu, mirkšķināšanu un gaisa balonus uz planētām vai pavadoņiem ar pietiekamu atmosfēru, piemēram, Titānu, un daudziem vienkāršiem, izvietojamiem mobilajiem un nekustīgajiem zemes sensoriem. Šie kosmosā, gaisā un uz zemes esošie aģenti tiks ieprogrammēti tā, lai tie gudri skatītos uz vidi un mijiedarbotos viens ar otru, piedāvājot patiesu “mērogojama līmeņa” perspektīvu, kas nepieciešama zinātnes vadītai misijai, sacīja Dohms.
"Mēs tagad atrodamies optimālā laika posmā, kad kosmosa kuģi un gaisa kuģu vienības var koordinēt darbību ar zemes sensoriem, jo īpaši tāpēc, ka liela daļa tehnoloģiju jau ir pieejama," sacīja Fink, fiziķis un attēlu veidošanas sistēmu, autonomas vadības un kosmosa eksperts. misijas zinātnes analīzes sistēmas. "Pat tāda tehnoloģija, kas šobrīd nav pieejama, galvenokārt programmatūra, ir diezgan sasniedzama."
? Ir svarīgi aplūkot pierādījumu slāņus un slāņus, nevis tikai vienu veidu, ”sacīja Dohms.
Piemēram, Fink teica, roveris ar funkciju atpazīšanas programmatūru var meklēt unikālu klinti, kas varētu saturēt kritisku Marsa vēstures fragmentu. "Ja pievienosit perspektīvu no gaisa, jūs vienlaikus redzēsit arī to, kas atrodas kalna otrā pusē, un jūs zināt arī rovera precīzo lauka atrašanās vietu," viņš teica. Orbiteram ir globāls priekšstats par notiekošo, un viņš pavada gaisa un zemes līmeņus zem tā.
Orbiters mērogojamā misijā ir aprīkots ar aktuālo informāciju par tā mērķa virsmu, atmosfēru un citām īpašībām. Tā sensoru komplektā varētu būt optiskās un termiskās kameras, spektrometri un uz zemes iekļūstošs radars. Šie instrumenti apkopotu informāciju par jomām, kuras orbitera programmatūra atzīst par iespējamiem interesantiem mērķiem, ņemot vērā vispārējos misijas zinātnes mērķus.
"Orbiters var izvietot gaisā esošus aģentus tuvākai apskatei," sacīja Finks. Orbīts var arī dot pavēli gaisa transporta aģentiem droši izvietot zemes aģentus galvenajos mērķos. Gaisa aģenti palīdz atklāt un apstiprināt galvenos mērķus. ”
"Zemes pārstāvji var izmērīt tādu informāciju kā siltums vai mitrums," sacīja Dohms. “Vai arī viņi var paraugu ņemt vai savākt dažādas klintis un Marsa gadījumā iespējamus virszemes ūdeņus. Varētu būt daudz vieglu, izlietojamu sensoru, lai pat ja jūs pazaudētu dažus, jums joprojām būtu misija. ”
Sensori nosūta informāciju atpakaļ uz to attiecīgajām gaisa zondēm un galu galā uz kosmosa kuģi, kas riņķo apkārt. Balstoties uz šo jauno informāciju, orbiters nosūta jaunas komandas, kas virza misiju.
"Kosmosā, gaisā un uz zemes esošie aģenti visi strādā kopā kā lauka ģeologs," sacīja Dohms. "Viņi analizē informāciju, lai izveidotu darba hipotēzi." Tie būtu ideāli, lai izpētītu Valles Marineris, plašo Marsa kanjonu sistēmu vai Europa domājamo ar ledu klāto okeānu, viņš piebilda.
Piemēram, Valle Marineris gadījumā Dohms sacīja, ka riņķojošais kosmosa kuģis izvieto sensorus, kas laika apstākļus pārraida atpakaļ uz kosmosa kuģi. Ja sensori sniegtu kosmosa kuģim labu laika apstākļu ziņojumu, piemēram, bez liela vēja, tad kosmosa kuģis atbrīvotu balonus vai mirkšķinātu. Šie gaisa pārvadātāji uzsāks misijas mērķiem svarīgu mērķu meklēšanu, ejot un vācot un pievienojot jaunu informāciju, kā arī izvietojot zemes aģentus daudzsološās kandidātvietās. Zemes pārstāvji vāc un atdod datus augstāka līmeņa gaisa zondēm, orbiteram, vai abiem. "Ja Valles Marineris mērķis būtu atrast iespējamās ūdens noplūdes vai virszemes ūdeņus, tad daudzsološākajā vietā varētu tikt uzstādīts urbšanas iekārta," sacīja Dohms.
Finks un Dohms saka, ka jaunajai koncepcijai ir jāturpina projektēt, testēt un veikt zemes darbus dažādās Zemes vidēs. Viņi paredz lauka nometnes starptautiskiem pētniekiem, lai izstrādātu un pārbaudītu iespējamās līmeņa mēroga izlūkošanas sistēmas.
Intelektuālas, zinātnes vadītas robotiskas kosmosa misijas nākotnē būs desmit vai divas, tās būs starptautiskas, un tām būs ievērojams korporatīvs un privāts sponsorējums, prognozē Dohm un Fink.
Oriģinālais avots: Arizonas Universitātes jaunumu izlaidums
