Ikke alle rovere er designet til at strejfe rundt på overfladen af andre verdener som Mars. En rover er i det mindste akvatiske; en nødvendig udvikling, hvis vi skal udforske Enceladus, Europa og solsystemets andre vandige verdener. Denne rover kaldes den flydende rover til efter-is-efterforskning, eller BRUIE.
Dette er ikke en køretøj, der svømmer, ubåd. Det er et køretøj med hjul, der er designet til at køre på hovedet på isplader. BRUIE er flydende, hvilket holder det presset mod isloftet.
BRUIE er i øjeblikket i Antarktis på Australiens Casey Research Station. I løbet af den næste måned vil operatører sætte det igennem sit tempo og teste sin udholdenhed i påvente af en fremtidig mission til en iskald verden, sandsynligvis Europa. Testingen vil fokusere på interfaceflader, hvor isfladen møder vand.
Is-vand-grænsefladeområder er vigtige, fordi de på verdener som Europa kan have meget dynamisk kemi, delvis fordi opløste urenheder afvises fra en fremrykkende isfront. På levende verdener som Jorden er der også højere koncentrationer af livsformer i disse typer grænseflader. Forskere kan også lære meget af topografien på undersiden af isen, herunder hvordan isen dannes. Og isen kan fungere som en fælde for gasser, enten fra biologiske eller geologiske processer.
”Vi har fundet ud af, at livet ofte lever ved grænseflader, både havbunden og isvand-grænsefladen øverst.”
Andy Klesh, BRUIE Lead Engineer.
Kevin Hand er JPLs ledende videnskabsmand på BRUIE-projektet. Hand, og mange andre i det videnskabelige samfund, mener, at måneshavene i vores solsystem - Europa, Enceladus og andre - sandsynligvis er det bedste sted at se efter livet. Nedsænkende robotter bliver nødt til at spille en rolle i at udforske dem.
”Isskaller, der dækker disse fjerne oceaner, tjener som et vindue i oceanerne nedenfor, og isens kemi kunne hjælpe med at fodre liv i disse oceaner. Her på Jorden tjener isen, der dækker vores polære hav, en lignende rolle, og vores team er især interesseret i, hvad der sker, hvor vandet møder isen, ”sagde Hand.
Men interfaceområdet kan være vanskeligt at udforske. Dykkere er ikke praktiske.
”Vi har fundet ud af, at livet ofte lever ved grænseflader, både havbunden og is-vand-grænsefladen øverst. De fleste nedsænkere har en udfordrende tid med at undersøge dette område, da havstrømme kan få dem til at gå ned, eller de spilder for meget magt ved at opretholde position, ”sagde hovedingeniør Andy Klesh. ”BRUIE bruger imidlertid opdrift til at forblive forankret mod isen og er uigennemtrængelig for de fleste strømme. Derudover kan den med sikkerhed slukke og kun tænde, når den skal foretages en måling, så den kan tilbringe måneder med at observere miljøet under isen. ”
BRUIE er en meter lang (3 fod.) Og udstyret med to hjul. Den ruller langs isens underside og har kameraer og lys og kommunikationsudstyr på. Den kan også medbringe nogle videnskabelige instrumenter, som vedhæftes senere, hvis den første test går godt. Under tidligere test i Arktis tilbragte rover nogen tid ubundet, kommunikere gennem isen til en basestation og til sidst til JPL. Men under de antarktiske tests vil den blive bundet.
Dan Berisford er en maskiningeniør, der arbejder på dette projekt. I en pressemeddelelse sagde Berisford, "BRUIE vil bære flere videnskabelige instrumenter til at måle parametre relateret til liv, såsom opløst ilt, vandsaltholdighed, tryk og temperatur," sagde Berisford, som vil vedhæfte videnskabsinstrumenterne, hvis de tidlige test går godt. ”
Vi ved ikke, hvordan livet på Europa eller Enceladus vil se ud, hvis det er der. Vi ved heller ikke nødvendigvis, hvordan vi kan registrere dens tilstedeværelse. Men søgningen skal starte et sted. ”Når vi først er der,” tilføjede Berisford, “vi ved kun rigtig, hvordan vi kan opdage liv, der ligner det på Jorden. Så det er muligt, at meget forskellige mikrober kan være vanskelige at genkende. ”
Forskere har udviklet andre koncepter til at udforske de iskolde havmåner. En hindring overfor køretøjer som BRUIE er isens tykkelse. I Europa er havet begravet under et massivt islag, der kan være op til 30 km (19 miles). Under Antarktis-testning vil teamet bare bore huller i isen og indsætte BRUIE.
Et foreløbigt koncept til at udforske havet under Europas isark er en atomdrevet tunneleringsrobot. Det er resultatet af en konceptundersøgelse, hvor målet er at begynde at tænke over udfordringen ved at udforske Europa. Varme fra atomkraft ville smelte isen, og køretøjet ville drive sig selv gennem hullet.
Når en gang igennem, kunne en anden type køretøj sendes for at udforske. Mens kunstnerens konceptbilleder viser en svømmetur, er et køretøj baseret på BRUIE muligvis mere realistisk.
Målet med denne antarktiske test er at få BRUIE til at overleve under isen i måneder ad gangen. Holdet vil også videreudvikle køretøjets evne til at køre uden et bundkæde og udforske i større dybder.
Selvom der ikke er nogen tidslinje for en mission til Europa, der rent faktisk ville udforske havet, er der den kommende Europa Clipper-mission. NASA lancerer Clipper i midten af 2020'erne. Det vil tage et detaljeret kig på Europa, og forhåbentlig hjælpe os med at forstå, om det kan støtte livet, og hvis det næste skridt til at kigge efter det er et køretøj som BRUIE.
Mere:
- Pressemeddelelse: Aquatic Rover går efter et køretur under isen
- Forskningsartikel: Buoyant Rover for Under-Ice Exploration
- Space Magazine Video: Exploring The Icy Moons of Jupiter. NASAs Europa Clipper og ESAs JUICE
