Spirit's syn på Mars. Billedkredit: NASA / JPL. Klik for at forstørre.
Fjernsenserende orbitere, sonder, landere og rovere vender forbløffende opdagelser om vores solsystem. Men nogle af de mest spændende geologiske og potentielt astrobiologiske steder i vores familie af planeter og måner er farlige og vanskelige at udforske.
University of Arizona, California Institute of Technology og U.S. Geological Survey Flagstaff-forskere foreslår et nyt rummissionskoncept til at finde og udforske de mest videnskabeligt vigtige overflader og underflader i hele solsystemet.
Disse næste generations robotopgaver vil samtidig udforske fjerne lokaliteter på flere niveauer - fra bane, fra luften og på jorden - til hjem i vigtige geologier, hydrologi, klima og muligvis astrobiologi i fjerne verdener, sagde James M. Dohm fra The University of Arizona. Dohm, en planetarisk geolog i UA's afdeling for hydrologi og vandressourcer, har kortlagt Mars på lokal til global skala. Han er involveret i autonome langdistancetrafik, sensorbane og kredsende rumfartøjseksperimenter.
Wolfgang Fink, en besøgende medarbejder i Caltech, Dohm og andre, diskuterer det nye missionskoncept i en artikel, ”Næste generation af robotplanet-rekognoseringsmissioner: Et paradigmeskifte”, der offentliggøres i Elseviers tidsskrift for Planetary and Space Science (http : //www.elsevier.com/, gå til artikel i presselink). De var førende for en teamindsats, der inkluderer Mark Tarbell, der er Finks associeret i Caltechs Visual and Autonomous Exploration Systems Research Lab; Trent Hare fra U.S. Geological Survey-kontoret i Flagstaff; og Victor Baker, Regents 'professor ved UA-afdelingerne for hydrologi og vandressourcer, planetariske videnskaber og geovidenskaber.
Det nye missionskoncept vil omfatte kredsende rumfartøjer, blimps og balloner på planeter eller måner med tilstrækkelige atmosfærer, såsom Titan, og adskillige enkle, deponerbare mobile og immobile jordfølerer. Disse rumbårne, luftbårne og jordbaserede agenter ville være programmeret til at se smart på miljøet og interagere med hinanden og tilbyde et ægte "niveau-skalerbart" perspektiv, der er nødvendigt for en videnskabsdrevet mission, sagde Dohm.
”Vi er nu ved et optimalt vindue i tid, hvor rumfartøjer og luftbårne enheder kan koordinere med jordbaserede sensorer, især da meget af teknologien allerede er tilgængelig,” sagde Fink, en fysiker og en ekspert i billedbehandlingssystemer, autonom kontrol og plads mission science analyse systemer. ”Selv teknologi, der ikke er i øjeblikket tilgængelig - primært software - er ret opnåelig.”
? Det er vigtigt at se på lag og bevismateriale, ikke kun en type, ”sagde Dohm.
For eksempel, sagde Fink, kan en rover med funktionsgenkendelsessoftware se efter en unik klippe, der kan indeholde et kritisk stykke af Mars 'historie. ”Hvis du tilføjer et luftbårent perspektiv, kan du også se, hvad der er på den anden side af bakken på samme tid, og du kender også roverens nøjagtige feltplacering,” sagde han. Orbiteren har det globale billede af, hvad der foregår, og kommandoerer de luftbårne og jordoverflader under det.
Kredsløbet i en niveau-skalerbar mission er udstyret med aktuelle oplysninger om overfladen, atmosfæren og andre funktioner ved dens destination. Dens sensorpakke kan omfatte optiske og termiske kameraer, spektrometre og jordfortrængende radar. Disse instrumenter vil indsamle information om områder, som orbiterens software genkender som mulige interessante mål i betragtning af de overordnede missionsvidenskabelige mål.
"Orbiter kan indsætte de luftbårne agenter for at se nærmere på dem," sagde Fink. ”Orbiteren kan også kommandere de luftbårne agenter til sikkert at indsætte jordagenter til de vigtigste mål. De luftbårne agenter hjælper med at registrere og bekræfte de primære mål. ”
”Jordmidlerne kan måle information som varme eller fugtighed,” sagde Dohm. ”Eller de kan prøve eller samle forskellige klipper og i tilfælde af Mars muligvis nær overfladevand. Der kunne være adskillige lette, forbrugsbare sensorer, så selvom du mistede et par få, ville du stadig have en mission. ”
Sensorerne sender information tilbage til deres respektive luftbårne sonder og i sidste ende til det kredsende rumfartøj. Baseret på denne nye information sender orbiteren nye kommandoer, der driver missionen.
”Rumbårne, luftbårne og jordbaserede agenter fungerer alle sammen som feltgeolog,” sagde Dohm. ”De analyserer information for at danne en arbejdshypotese.” De ville være ideelle til at udforske Valles Marineris, Mars's ekspansive canyonsystem eller Europas formodede isdækkede hav, tilføjede han.
I tilfælde af Valles Marineris, for eksempel, sagde Dohm, ville det kredsende rumfartøj indsætte sensorer, der ville overføre vejrforhold tilbage til rumfartøjet. Hvis sensorerne giver rumfartøjet en god vejrrapport - for eksempel ikke høj vind, vil rumfartøjet derefter frigive ballonerne eller blimpene. Disse luftbårne agenter ville starte deres søgninger efter mål, der er vigtige for missionens mål, indsamle og tilføje nye oplysninger, mens de går og indsætte jordagenter på lovende kandidatsteder. Jordagenterne ville indsamle og returnere data til de højere niveau luftbårne sonder, orbiter, eller begge dele. ”Hvis målet på Valles Marineris var at finde mulige vandsiv eller nær overfladevand, kunne en borerig endda blive indsat på det mest lovende sted,” sagde Dohm.
Fink og Dohm siger, at det nye koncept har brug for yderligere design, test og jordbøsning i forskellige jordmiljøer. De forestiller sig feltlejre for internationale forskere til at designe og teste mulige niveauer, skalerbare rekognoseringssystemer.
Intelligente, videnskabsdrevne robotrumsmissioner er et årti eller to i fremtiden, de vil være internationale, og de vil have betydelig virksomheds- og privat sponsorering, forudsiger Dohm og Fink.
Original kilde: University of Arizona News Release
