Цилиндрический автономный буровой робот может добраться до погребенной марсианской воды
Южный полюс Марса является вероятным кандидатом для будущих исследований. Это также область интереса для астробиологов, так как есть неплохая вероятность того, что там могут быть следы древней воды и, следовательно, признаки древней жизни — если они вообще были на Красной планете.
Но чтобы получить доступ к этой древней жизни, исследователям придется добраться до нее, а это означает копать гораздо глубже, чем когда-либо раньше на Марсе. Типичное оборудование для глубокого бурения громоздкое, тяжелое, и его трудно установить в труднодоступной местности, например, на Южном полюсе Марса. Поэтому группа инженеров из Planet Enterprises, инкубатора космических технологий, базирующегося в Вашингтоне, разработала новую концепцию глубокого бурения, которую они назвали Borebots.
Институт передовых концепций НАСА (NIAC) поддержал концепцию Borebots еще в 2021 году, и инженеры во главе с Куинном Морли и Томом Боуэном подготовили гигантский 96-страничный отчет о своих усилиях. В этом отчете подробно рассказывается об уникальности Borebots в мире внеземного бурения и о том, насколько широко эта концепция была принята во многих других контекстах разведки.
Но контекст, для которого он был разработан, заключался в поиске подземных вод на южном полюсе Марса. По оценкам инженеров, они могли бы собрать интересные научные данные из скважины глубиной около 50 метров.
Как правило, такая глубокая скважина, даже на Земле, требует какой-то привязки к поверхности. Обычно это включает в себя кабель или жесткую систему трубопроводов, которые обеспечивают питание и управление буровым долотом. Это означает, что требуется много материала, большая часть которого тяжелая, что делает его дорогостоящим при исследовании космоса.
Поэтому команда Planet Enterprises придумала решение — создать автономных ботов, которые могли бы выполнять бурение без привязки к базовой станции. Сами боты выглядят как куски бурильных труб. Тем не менее, это автономные роботы с автономным аккумулятором, буровым долотом, двигателем и электронной системой, заключенные в цилиндрический корпус диаметром 64 мм и длиной 1,1 м.
Их может развернуть марсоход, аналогичный марсоходу Perseverance, уже колесящему по Марсу. Ровер мог выдвинуть трубу развертывания, по которой бот спускался и начинал деловито бурить на поверхности. Поскольку он имеет дистанционное питание, его основным ограничением будет время автономной работы, поскольку использование бурового долота для выкапывания реголита требует больших энергозатрат. Однако, как только у него начинает садиться батарея, он может просто задействовать серию тяговых шипов на боку и снова забраться в только что вырытую яму.
Как только Borebot возвращается в трубу развертывания и благополучно попадает в ровер, его можно отвести в сторону на станцию очистки и подзарядки, а другой займет его место. С такой скоростью система Borebot могла почти непрерывно копать без необходимости в тяжелом вспомогательном оборудовании — достаточно набора Borebots, чтобы продолжать рубить скалу.
Инженеры думали о множестве потенциальных проблем, в том числе о том, как привести в действие мертвого буробота в яме — они могут быть разработаны для питания друг друга. И как можно сделать разветвляющийся канал, если что-то захватывающее в определенной области — используя шарнирное сочленение, которое позволит следующему буроботу двигаться под небольшим углом — и, надеюсь, не испортить процесс лазания любых других буроботов, которые решат продолжить центральное отверстие.
В итоговом отчете описано множество интересных проектов САПР и даже некоторые устройства, напечатанные на 3D-принтере. Не хватает и математики — описания расчетов от силовой электроники до крутящего момента, необходимого для буровой головки. Они также упоминают, что Марсианское общество выразило заинтересованность в конкретизации концепции добычи ресурсов, а также идею потенциального использования этой идеи в океанских мирах.
Но пока неясно, делает ли проект следующий шаг в развитии. Хотя в документе подробно описан четкий план повышения уровня технологической готовности, похоже, что он не получил дальнейшего финансирования от NIAC или какого-либо другого источника финансирования. Тем не менее, инженеры Planet Enterprises не поддались этому — их концепция TitanAir получила награду NIAC Phase I в 2023 году. Так что у них будет достаточно времени, чтобы продолжить работу над своими безумно инновационными идеями.
Обсудим?
Смотрите также:
