NASA’nın önerisine göre, küçük yüzen robot sürüleri, Jüpiter’in uydusu Europa veya Satürn’ün ayı Enceladus gibi diğer dünyalarda uzaylı yaşamı arayabilir.
NASAJet Propulsion Laboratuvarı, potansiyel gezegen görevlerinin yeraltı okyanuslarında ilginç ipuçlarını yakalamasına izin verecek ilgi çekici bir konsept geliştiriyor.
Bir gün, cep telefonu boyutunda bir minicik robot sürüsü, denizin kilometrelerce kalınlığındaki buzlu kabuğunun altındaki suda hızla geçebilir. Jüpiter‘ın uydusu Europa veya SatürnAy Enceladus, uzaylı yaşamına dair kanıt arıyor. Donmuş kabuğun içinden tünel açacak dar bir buz eritme sondasının içine yerleştirilmiş minik robotlar, büyüleyici yeni bir dünyayı keşfetmek için ana gemilerinden uzakta yüzerek su altına bırakılacaktı.
NASA’nın Güney Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratuvarı’nda, Bağımsız Mikro Yüzücülerle Algılama (SWIM) konsepti yakın zamanda NASA Yenilikçi Gelişmiş Konseptler (NIAC) programından Faz II finansmanı olarak 600.000 $ kazanan Ethan Schaler adlı robotik makine mühendisinin vizyonu budur. Fizibilite ve tasarım seçeneklerini incelemek için Faz I NIAC fonunda 2021’de aldığı 125.000$’lık ödülün ardından gelen fon, kendisinin ve ekibinin önümüzdeki iki yıl içinde 3D baskılı prototipler üretmesine ve test etmesine olanak sağlayacak.
Burada gösterilen Bağımsız Mikro Yüzücülerle Algılama (SWIM) konseptinde, düzinelerce küçük robot, solda gösterilen bir kriyobot aracılığıyla uzaktaki bir ayın buzlu kabuğundan aşağıdaki okyanusa iner. Proje, NASA Innovative Advanced Concepts programından fon aldı. Kredi: NASA/JPL-Caltech
Önemli bir yenilik, Schaler’in mini yüzücülerinin, gezegensel okyanus keşif robotları için diğer konseptlerden çok daha küçük olması ve birçoğunun kompakt bir şekilde bir buz sondasına yüklenmesine izin vermesidir. Sondanın bilimsel kapsamına katkıda bulunacaklar ve okyanus içeren uzak bir gök cismi üzerinde potansiyel yaşanabilirliği değerlendirirken yaşam belirtilerini tespit etme olasılığını artırabilirler.
“Benim fikrim, minyatür robotları nereden alıp güneş sistemimizi keşfetmek için ilginç yeni yollarla uygulayabiliriz?” dedi Schaler. “Bir sürü küçük yüzen robotla, çok daha büyük hacimli okyanus suyunu keşfedebiliyor ve aynı alanda birden fazla robotun veri toplayarak ölçümlerimizi iyileştirebiliyoruz.”
Bu, kavramı ve bileşenlerini gösteren ek açıklamalar dışında, yukarıdaki ile aynı örnektir. Kredi: NASA/JPL-Caltech
Henüz herhangi bir NASA misyonunun parçası olmayan erken aşama SWIM konsepti, her biri yaklaşık 5 inç (12 santimetre) uzunluğunda ve yaklaşık 3 ila 5 inç küp (60 ila 75 santimetre küp) hacimli kama şeklindeki robotları öngörür. Yaklaşık dört düzine tanesi, 25 santimetre çapında bir kriyobotun 4 inç uzunluğundaki (10 santimetre uzunluğunda) bir bölümüne sığabilir ve bilim yük hacminin sadece yaklaşık %15’ini kaplayabilir. Bu, buzda uzun yolculuk sırasında veri toplayabilecek ve okyanusta sabit ölçümler sağlayabilecek daha güçlü ancak daha az mobil bilim araçları için bolca alan bırakacaktır.
2024’te fırlatılması planlanan Europa Clipper görevi, 2030’da Jovian ayına ulaştığında geniş bir alet takımıyla birden fazla uçuş sırasında ayrıntılı bilim toplamaya başlayacak. Geleceğe daha yakından bakıldığında, bu tür okyanus dünyalarını araştırmak için kriyobot kavramları geliştiriliyor. NASA’nın Europa için Bilimsel Keşif Yeraltı Erişim Mekanizması (SUSAM) programının yanı sıra diğer NASA teknoloji geliştirme programları aracılığıyla.
Bu çizim, bir okyanus dünyasının donmuş yüzeyindeki bir arazinin altındaki okyanus millerine küçük kama şeklindeki robotları yerleştiren Icy Moons Exploration (PRIME) için Radyoizotopları kullanan Prob adlı NASA kriyobot konseptini göstermektedir.
Kredi: NASA/JPL-Caltech
Beraber daha iyi
SWIM konsepti ne kadar iddialı olursa olsun, amacı bilimi geliştirirken riski azaltmak olacaktır. Kriyobot, bir iletişim ipi aracılığıyla yüzey tabanlı iniş aracına bağlanacak ve bu da Dünya’daki görev kontrolörleri ile temas noktası olacak. Bu bağlı yaklaşım, geniş tahrik sistemini içerecek sınırlı alanla birlikte, kriyobotun buzun okyanusla buluştuğu noktanın çok ötesine geçemeyeceği anlamına geliyor.
“Ya okyanusa girmek için geçen onca yıldan sonra, yanlış yerden buz kabuğundan geçersen? Ya orada yaşam belirtileri varsa ama okyanusa girdiğiniz yerde değilse?” SWIM ekibi bilimcisi Samuel Howell, JPLEuropa Clipper’da da çalışıyor. “Bu robot sürülerini yanımızda getirerek, çevremizi tek bir kriyobotun izin verebileceğinden çok daha fazlasını keşfetmek için ‘oraya’ bakabileceğiz.”
Howell, konsepti NASA’nın Kızıl Gezegendeki Azim gezicisinin havadaki arkadaşı olan Ingenuity Mars Helikopteri ile karşılaştırdı. “Helikopter gezicinin erişimini genişletiyor ve geri gönderdiği görüntüler, gezicinin çevresini nasıl keşfedeceğini anlamasına yardımcı olacak bağlamlar” dedi. “Bir helikopter yerine bir demetiniz olsaydı, çevreniz hakkında çok daha fazla şey bilirdiniz. SWIM’in arkasındaki fikir bu.”
SWIM ayrıca verilerin, kriyobotun aşırı derecede sıcak nükleer pilinden uzakta toplanmasına da izin verecek ve bu, sondanın buzda aşağı doğru bir yolu eritmek için güveneceği. Schaler, okyanusa girdikten sonra, pilden gelen bu ısının bir termal balon oluşturacağını, yukarıdaki buzu yavaşça eriteceğini ve potansiyel olarak suyun kimyasını değiştirebilecek reaksiyonlara neden olacağını söyledi.
Ek olarak, SWIM robotları, balıklardan veya kuşlardan ilham alan bir davranışta bir araya gelerek, üst üste binen ölçümleri sayesinde verilerdeki hataları azaltabilir. Bu grup verileri ayrıca gradyanlar da gösterebilir: örneğin, sürünün ortak sensörlerinde artan ve algıladıkları sinyalin kaynağına işaret eden sıcaklık veya tuzluluk.
“Eğer enerji gradyanları veya kimyasal gradyanlar varsa, hayat bu şekilde ortaya çıkmaya başlayabilir. Bunları algılamak için kriyobottan yukarı akışa geçmemiz gerekir, ”dedi Schaler.
Her robotun kendi tahrik sistemi, yerleşik bilgisayarı ve ultrason iletişim sisteminin yanı sıra sıcaklık, tuzluluk, asitlik ve basınç için basit sensörler olacaktır. Biyobelirteçleri – yaşam belirtilerini – izlemek için kimyasal sensörler, Schaler’in Faz II çalışmasının bir parçası olacak.
NIAC Hakkında Daha Fazla Bilgi
NIAC Ajansın ihtiyaç duyduğu yeni kesişen teknolojileri ve yetenekleri geliştirmekten sorumlu olan NASA’nın Uzay Teknolojisi Misyon Müdürlüğü tarafından finanse edilmektedir. Program, gelecekteki havacılık ve uzay görevlerini destekleyebilecek teknolojileri değerlendirmek için erken aşamadaki çalışmaları finanse ederek keşifleri teşvik ediyor. ABD hükümeti, endüstrisi ve akademisindeki yüksek etkili fikirlere sahip araştırmacılar, teklif sunmak.