Kosmos

NASA chce „zaatakować” rojami małych robotów księżyce Jowisza i Saturna

KK
Krzysztof Kurdyła
0

Dla każdego, kto interesuje się astrobiologią, jednymi z najciekawszych obiektów naszego układu planetarnego są księżyce wielkich planet. Znajdujące się pod ich powierzchniami ogromne oceany mogą skrywać dowody na istnienie pozaziemskiego życia. Ale.. jak się do nich dobrać?

Na progu tajemnicy

Pomimo że księżyce takie jak Europa czy Enceladus znajdują się daleko poza ekosferą naszego układu planetarnego, siły pływowe ich planet dostarczają tam tak dużo energii, że istnieje „na nich” woda w stanie ciekłym. Podpowierzchniowy ocean wody na Europie może mieć nawet do 100 km głębokości i zawierać ~ 2,5 raza więcej wody niż wszystkie ziemskie oceany razem wzięte. Ocean Genymedesa może być jeszcze kilka razy większy.

Wspomniane siły powodują też, że wspomniane księżyce są bardzo aktywne geologicznie. W efekcie, na dnie ich oceanów powinny występować kominy termalne, które na Ziemi były kolebką dla życia. Nic więc dziwnego, że to właśnie te dalekie i pozornie zimne światy są wymarzonym miejscem dla każdego astrobiologa.

Pozostaje pytanie, jak się do tych oceanów dobrać, i jak przeprowadzić w tak trudnych warunkach efektywne badania. Wstępem do poważnej eksploracji naukowej tych księżyców będzie startująca w przyszłym roku misja Europa Clipper. Ten orbiter będzie miała za zadanie przygotować szczegółową geologiczną mapę Europy, zbadać jej pole magnetyczne oraz wytypować potencjalne miejsca lądowania dla przyszłych misji powierzchniowych. To jednak nie wszystko, NASA prowadzi też prace koncepcyjne dla bardziej zaawansowanych, podpowierzchniowych badań tego globu.

Roje podwodnych robotów

W ramach programu NASA Innovative Advanced Concepts przyznano właśnie 600 tyś. dolarów nagrody jednemu z inżynierów z Jet Propulsion Laboratory (JPL). Koncepcja Sensing With Independent Micro-Swimmers (SWIM) polega na stworzeniu roju niewielkich, około 12-centymetrowych robotów, umieszczonych wewnątrz dużej sondy-matki. Ta ostatnia, gdy przebije się przez lodowy płaszcz księżyca do oceanu, miałaby możliwość ich rozpuszczania po bliższej i  dalszej okolicy.

Głównym problem wcześniej rozważanych koncepcji był fakt, że po dotarciu do wody przebijająca się przy pomocy radioizotopowego generatora termicznego sonda, byłaby w stanie badać tylko najbliższe otoczenie. Żeby taka operacja, a następnie komunikacja z Ziemią, była w ogóle możliwa, takie urządzenie musi pozostawać na stałe połączone z pozostawionym na powierzchni lądownikiem.

Nowe podejście, poza większą redundancją sensorów (robotów byłoby około 40 szt.) i zasięgiem badań, umożliwiłoby też uproszczenie konstrukcji sondy-matki, która nie musiałaby posiadać własnego zespołu napędowego. Pozostawałaby w miejscu przebicia jako węzeł komunikacyjny i nośnik dla większych instrumentów badawczych. Obniżałoby się również ryzyko zerwania wspomnianego połączenia z lądownikiem. Dodatkowo roboty-drony badając ocean z dala od sondy, unikałyby wpływu promieniowania z ogniw MMRTG, które mogłoby zniekształcać dane zbierane przez część instrumentów badawczych.

Lodowe wyzwanie

Naukowcy w ciągu najbliższych kilkunastu miesięcy mają stworzyć i przetestować prototypy wspomnianych robotów, uwzględniając jednocześnie to wszystko, co wypracowano już w ramach programu SESAME. W jego ramach NASA próbuje stworzyć koncept sondy-kriobota, który w sensownym czasie byłby w stanie dotrzeć do oceanu. Szczerze powiedziawszy... mniej obawiam się tu wspomnianych pływaków, a bardziej właśnie wyzwań, jakie stawia stworzenie ich potencjalnego nośnika.

To właśnie przebicie się przez grubą, kilkukilometrową warstwę lodu, mające z założenia trwać kilka lat, pozostaje największym wyzwaniem. Osobiście mam ogromne wątpliwości, czy taka operacja będzie możliwa przy użyciu samotnej, zrobotyzowanej misji. Potencjalnych punktów awarii jest tu o rzędy wielkości więcej, niż w przypadku Ingenuity czy rozkładania JWST.

Myślę, że aby dotrzeć do oceanów Europy (lub innego księżyca tego typu), będziemy musieli posiadać stałą, zamieszkałą i dobrze skomunikowaną logistycznie bazę na takim obiekcie lub w jego „bliskiej” okolicy. A to oznacza, że odpowiedź na pytanie: „czy jest tam życie?” może pojawić się nie w perspektywie dekad, co raczej wieku lub więcej.

Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu