NASA выделило $3 млн на роботы-сферы с ионными двигателями для полета в пещеры Титана
NASA выделило финансирование в размере $3,2 млн на разработку инновационного проекта SPARK в рамках программы NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC), которая поддерживает перспективные идеи по исследованию космоса. Проект, возглавляемый Дэниелом Дрю, доцентом Гавайского университета в Маноа, предполагает создание роя сферических аэроботов для изучения подземных пещер и карстовых воронок на Титане, крупнейшем спутнике Сатурна.
Роботы-сферы используют электрогидродинамическую (ЭГД) тягу, также известную как атмосферные ионные двигатели. Технология работает за счет ионизации и ускорения молекул окружающего воздуха под высоким напряжением, создавая бесшумную ионную тягу без подвижных частей. В атмосфере Земли такие двигатели потребляют слишком много энергии для подъема полезной нагрузки, однако на Титане, благодаря его плотной атмосфере и низкой гравитации, эффективность ЭГД-двигателей возрастает более чем в 100 раз.
«В благоприятных атмосферных условиях, подобных тем, что наблюдаются на Титане, мы ожидаем экономии энергии более чем в 100 раз, что как минимум вдвое превышает выгоду, получаемую винтокрылыми летательными аппаратами», — говорилось в заявлении NASA.
Атмосфера Титана, состоящая в основном из азота, облегчает создание электрических зарядов для полета, позволяя аэроботам использовать более легкие преобразователи напряжения. Отсутствие движущихся частей делает аппараты устойчивыми к экстремальному холоду Титана (около –179 °C), исключая необходимость в тяжелом нагревательном оборудовании.
Титан — единственное место в Солнечной системе кроме Земли, где на поверхности существуют стабильные реки, озера и моря, однако, в отличие от нашей планеты, они состоят из жидких углеводородов — метана и этана. Поверхность спутника изрезана карстовыми ландшафтами с подземными полостями, которые образовались при растворении водяного льда углеводородами. Этот уникальный мир с плотной атмосферой и органической химией вызывает значительный интерес ученых в контексте поиска потенциально обитаемых сред.
Чем Титан похож на Землю и пригоден ли он для жизни
Исследования, проведенные по данным миссии «Кассини», указывают на сложную внутреннюю структуру Титана с возможными слоями «слякоти» и карманами талой воды, что делает его еще более интригующим объектом для изучения.
Аэроботы SPARK планируется доставить на Титан в составе более крупного посадочного модуля, откуда они отправятся на исследование подземных пещер. Рой сферических роботов способен маневрировать в тесных пространствах, минимизируя нисходящий поток, который мог бы нарушить поверхностные слои.
В настоящее время проект находится на начальном этапе — девятимесячном исследовании осуществимости, в ходе которого команда из Лаборатории реактивного движения NASA и Института космических наук Blue Marble проводит моделирование производительности ионных двигателей в условиях, приближенных к титаническим. Второй этап предусматривает двухлетнюю разработку и испытания прототипов.
Ближайшая к запуску миссия NASA к Титану — аппарат Dragonfly, отправка которого запланирована на 2028 год. Готовность SPARK к совместному полету с Dragonfly пока неясна. По словам разработчиков, для перехода к реальным перспективам запуска потребуется успешное завершение второго этапа проекта. Тем не менее, как отмечает Дэниел Дрю, в случае задержек Dragonfly у аэроботов SPARK может появиться возможность присоединиться к миссии.
Разработчики черпают вдохновение в успехе марсианского вертолета Ingenuity и рассчитывают, что их ионные сферы станут первопроходцами подземного мира Титана.
Ранее стало известно, что ученые обсуждают отправку людей на ледяной спутник Сатурна. Подробнее рассказывали здесь.
Источник фото на обложке — NASA/JPL/University of Arizona/University of Idaho/Daniel Drew/University of Hawaii
Самое популярное
