Духовный взгляд на Марс. Изображение предоставлено NASA / JPL. Нажмите, чтобы увеличить.
Дистанционные датчики, зонды, корабли и марсоходы возвращают удивительные открытия о нашей солнечной системе. Но некоторые из самых захватывающих геологических и потенциально астробиологических мест в нашем семействе планет и лун опасны и трудны для исследования.
Университет Аризоны, Калифорнийский технологический институт и геологическая служба США. Исследователи из Флагстаффа предлагают новую концепцию космической миссии для поиска и исследования наиболее важных с научной точки зрения поверхностей и недр во всей Солнечной системе.
Эти роботизированные миссии следующего поколения будут одновременно исследовать отдаленные места на нескольких уровнях - от орбиты, с воздуха и на земле - до изучения важной геологии, гидрологии, климата и, возможно, астробиологии в отдаленных мирах, сказал Джеймс М. Дом из Университет Аризоны. Dohm, планетный геолог в департаменте гидрологии и водных ресурсов UA, нанес на Марс локальный и глобальный масштаб. Он участвует в экспериментах по автономному дальнему плаванию, сенсорной сети и космическим кораблям на орбите.
Вольфганг Финк, приглашенный сотрудник Caltech, Dohm и другие, обсуждает новую концепцию миссии в статье «Роботизированные планетарные миссии следующего поколения: смена парадигмы», которая будет опубликована в журнале Elsevier's Planetary and Space Science (http : //www.elsevier.com/, перейдите по ссылке «Статья в прессе»). Они возглавили командную работу, в которую вошли Марк Тарбелл, сотрудник Fink в лаборатории Caltech по визуальным и автономным исследованиям систем исследования; Трент Хэйр из Геологической службы США во Флагстаффе; и Виктор Бейкер, профессор-регенты кафедр гидрологии и водных ресурсов, планетологии и геонаук УА.
Новая концепция миссии будет включать орбитальные космические корабли, дирижабли и воздушные шары на планетах или спутниках с достаточной атмосферой, таких как Титан, и многочисленные простые, развертываемые мобильные и неподвижные наземные датчики. Эти космические, бортовые и наземные агенты будут запрограммированы на умный взгляд на окружающую среду и взаимодействие друг с другом, предлагая истинную «масштабируемую» перспективу, необходимую для научной миссии, сказал Дом.
«Сейчас мы находимся в оптимальном временном интервале, когда космические корабли и бортовые подразделения могут координировать свои действия с наземными датчиками, тем более что большая часть технологии уже доступна», - сказал Финк, физик и эксперт по системам визуализации, автономному управлению и космосу. системы анализа миссии науки. «Даже технологии, в настоящее время недоступные, в первую очередь, программное обеспечение, вполне достижимы».
«Важно смотреть на слои и слои доказательств, а не только на один тип», - сказал Дом.
Например, сказал Финк, марсоход с программным обеспечением для распознавания характеристик может искать уникальную скалу, которая может содержать критическую часть истории Марса. «Если вы добавите бортовую перспективу, вы также увидите, что находится на другой стороне холма, и знаете точное местоположение поля ровера», - сказал он. Орбитальный аппарат имеет общую картину происходящего и управляет воздушными и наземными уровнями под ним.
Орбитальный аппарат в масштабируемом миссиях снабжен актуальной информацией о поверхности, атмосфере и других особенностях своего пункта назначения. Его набор датчиков может включать в себя оптические и тепловые камеры, спектрометры и радиолокатор. Эти инструменты будут собирать информацию о тех областях, которые программное обеспечение орбитального спутника признает в качестве возможных интересных целей с учетом общих целей миссии науки.
«Орбитальный аппарат может развернуть бортовые агенты для более тщательного изучения», - сказал Финк. «Орбитер также может командовать воздушно-десантными агентами, чтобы безопасно развернуть наземные агенты к основным целям. Бортовые агенты помогают обнаруживать и подтверждать главные цели ».
«Наземные агенты могут измерять такую информацию, как тепло или влажность», - сказал Дом. «Или они могут пробовать или собирать различные породы и, в случае Марса, возможную поверхностную воду. Там может быть множество легких, расходных датчиков, так что даже если вы потеряли несколько, у вас все равно будет миссия ».
Датчики отправляют информацию обратно в соответствующие воздушные зонды и, в конечном итоге, на орбитальный космический корабль. На основании этой новой информации орбитальный аппарат посылает новые команды, управляющие миссией.
«Космические, бортовые и наземные агенты работают вместе как полевой геолог», - сказал Дом. «Они анализируют информацию, чтобы сформировать рабочую гипотезу». По его словам, они идеально подойдут для изучения Вальес Маринерис, обширной системы каньонов Марса или предполагаемого покрытого льдом океана Европы.
Например, в случае с Valles Marineris, сказал Дом, на орбитальном космическом корабле будут установлены датчики, которые будут передавать погодные условия обратно на космический корабль. Если датчики дают космическому кораблю хороший прогноз погоды - например, отсутствие сильных ветров - космический корабль выпускает воздушные шары или блики. Эти находящиеся в воздухе агенты начали бы поиск целей, важных для целей миссии, собирая и добавляя новую информацию по мере их продвижения, и развертывая наземных агентов на перспективных объектах-кандидатах. Наземные агенты будут собирать и возвращать данные бортовым зондам более высокого уровня, или орбитальному аппарату, или обоим. «Если цель в Valles Marineris состояла в том, чтобы найти возможные просачивания воды или приповерхностную воду, буровая установка могла бы быть развернута даже на самом многообещающем участке», - сказал Дом.
Финк и Дом говорят, что новая концепция нуждается в дальнейшем проектировании, испытаниях и наземных исследованиях в различных земных средах. Они предполагают полевые лагеря для международных исследователей для разработки и тестирования возможных масштабируемых систем разведки.
Интеллектуальные, управляемые наукой роботизированные космические миссии - это десятилетие или два в будущем, они будут международными, и у них будет существенное корпоративное и частное спонсорство, предсказывают Дом и Финк.
Первоисточник: Выпуск новостей Университета Аризоны
