La visione spirituale di Marte. Credito d'immagine: NASA / JPL. Clicca per ingrandire.
Orbiter, sonde, lander e rover di telerilevamento stanno restituendo sorprendenti scoperte sul nostro sistema solare. Ma alcuni dei luoghi più emozionanti geologici e potenzialmente astrobiologici nella nostra famiglia di pianeti e lune sono pericolosi e difficili da esplorare.
I ricercatori Flagstaff della University of Arizona, della California Institute of Technology e degli Stati Uniti hanno proposto un nuovo concetto di missione spaziale per trovare ed esplorare le superfici e le sottosuperfici più importanti dal punto di vista scientifico in tutto il sistema solare.
Queste missioni robotiche di prossima generazione esploreranno simultaneamente locali distanti a diversi livelli - dall'orbita, dall'aria e sul terreno - per entrare in importanti geologia, idrologia, clima e possibilmente astrobiologia in mondi lontani, ha affermato James M. Dohm di The Università dell'Arizona. Dohm, un geologo planetario nel dipartimento di idrologia e risorse idriche degli Emirati Arabi Uniti, ha mappato Marte su scala locale e globale. È coinvolto in esperimenti autonomi a lungo raggio di roving, sensori e orbitanti in orbita.
Wolfgang Fink, associato in visita presso Caltech, Dohm e altri, discute del nuovo concetto di missione in un articolo, "Missioni robotiche di ricognizione planetaria di prossima generazione: un cambio di paradigma", che sarà pubblicato sul diario di Planetary and Space Science di Elsevier (http : //www.elsevier.com/, vai all'articolo nel collegamento Stampa). Hanno guidato uno sforzo di squadra che include Mark Tarbell, che è associato di Fink nel laboratorio di ricerca sui sistemi di esplorazione visiva e autonoma di Caltech; Trent Hare dell'ufficio US Geological Survey di Flagstaff; e Victor Baker, professore di Regents dei dipartimenti UA di idrologia e risorse idriche, scienze planetarie e geoscienze.
Il nuovo concetto di missione prevedeva l'orbita di veicoli spaziali in orbita, dirigibili e palloni su pianeti o lune con atmosfere sufficienti, come Titano, e numerosi sensori di terra mobili e immobili semplici e dispiegabili. Questi agenti spaziali, aerei e terrestri sarebbero programmati per guardare in modo intelligente l'ambiente e interagire tra loro, offrendo una vera prospettiva "scalabile su livelli" necessaria per una missione guidata dalla scienza, Dohm ha detto.
"Siamo ora a una finestra ottimale nel tempo in cui i veicoli spaziali e le unità aerotrasportate possono coordinarsi con i sensori terrestri, soprattutto perché gran parte della tecnologia è già disponibile", ha affermato Fink, un fisico ed esperto di sistemi di imaging, controllo autonomo e spazio sistemi di analisi delle scienze della missione. "Anche la tecnologia attualmente non disponibile - principalmente il software - è abbastanza raggiungibile."
? È importante guardare strati e strati di prove, non solo un tipo ", ha detto Dohm.
Ad esempio, ha detto Fink, un rover con software di riconoscimento delle caratteristiche può cercare un rock unico che possa contenere un pezzo critico della storia di Marte. "Se aggiungi una prospettiva aerea, vedi anche cosa c'è dall'altra parte della collina allo stesso tempo e conosci anche la posizione esatta del campo del rover", ha detto. L'orbita ha il quadro globale di ciò che sta succedendo e comanda i livelli aereo e terrestre sottostanti.
L'orbita in una missione scalabile su più livelli è dotata delle informazioni attuali sulla superficie, l'atmosfera e altre caratteristiche della sua destinazione. La sua suite di sensori potrebbe includere telecamere ottiche e termiche, spettrometri e radar penetranti nel terreno. Questi strumenti raccolgono informazioni su aree che il software dell'orbiter riconosce come possibili obiettivi interessanti dati gli obiettivi generali della missione scientifica.
"L'orbita può schierare gli agenti dispersi nell'aria per uno sguardo più attento", ha detto Fink. “L'orbita può anche comandare agli agenti aerei di dispiegare in sicurezza agenti terrestri sugli obiettivi principali. Gli agenti aerotrasportati aiutano a rilevare e confermare i primi obiettivi. "
"Gli agenti di terra possono misurare informazioni come calore o umidità", ha detto Dohm. “Oppure possono campionare o raccogliere diverse rocce e, nel caso di Marte, possibili acque vicine alla superficie. Potrebbero esserci numerosi sensori leggeri e consumabili, in modo che anche se ne perdessi alcuni, avresti comunque la missione ".
I sensori inviano informazioni alle rispettive sonde sospese nell'aria e, in definitiva, al veicolo spaziale in orbita. Sulla base di queste nuove informazioni, l'orbiter invia nuovi comandi che guidano la missione.
"Gli agenti spaziali, aerei e terrestri lavorano tutti insieme come geologi sul campo", ha detto Dohm. "Analizzano le informazioni per formare un'ipotesi funzionante." Sarebbero l'ideale per esplorare Valles Marineris, l'ampio sistema di canyon di Marte o il putativo oceano coperto di ghiaccio dell'Europa, ha aggiunto.
Nel caso di Valles Marineris, ad esempio, ha detto Dohm, l'astronave in orbita schiererebbe sensori che trasmettessero le condizioni meteorologiche all'astronave. Se i sensori forniscono al veicolo spaziale un buon bollettino meteorologico, ad esempio assenza di forti venti, il veicolo spaziale rilascia i palloni o i dirigibili. Questi agenti aerei avvierebbero le loro ricerche di obiettivi importanti per gli obiettivi della missione, raccogliendo e aggiungendo nuove informazioni mentre procedono e dispiegando agenti di terra in promettenti siti candidati. Gli agenti di terra avrebbero raccolto e restituito i dati alle sonde sospese di livello superiore, all'orbita o ad entrambi. "Se l'obiettivo di Valles Marineris era quello di trovare possibili infiltrazioni d'acqua o acque vicine alla superficie, un impianto di perforazione potrebbe anche essere dispiegato nel sito più promettente", ha detto Dohm.
Fink e Dohm affermano che il nuovo concetto necessita di ulteriori progetti, test e verità sul terreno in diversi ambienti terrestri. Immaginano campi di campo per ricercatori internazionali per progettare e testare possibili sistemi di ricognizione scalabili su più livelli.
Le missioni spaziali robotiche intelligenti e basate sulla scienza sono un decennio o due in futuro, saranno internazionali e avranno importanti sponsorizzazioni aziendali e private, prevedono Dohm e Fink.
Fonte originale: Comunicato stampa dell'Università dell'Arizona
