Шпиндель (транспортное средство)

Впечатление художника от криобота, запускающего роботизированный подводный аппарат

ШПИНДЛ ( Подледниковая полярная ледовая навигация, спуск и исследование озер ) — двухступенчатая автономная транспортная система, состоящая из роботизированного ледопроникающего носителя ( криобота ) и автономного погружного HAUV (парящего автономного подводного аппарата). ^{[ 1 ]} Криобот предназначен для спуска через ледяное тело в подземный океан и развертывания подводного аппарата HAUV для проведения разведки на большие расстояния, поиска живых существ и сбора образцов. ^{[ 2 ]} По завершении миссии подводный аппарат HAUV вернется к криоботу и автоматически состыкуется с ним для последующей передачи данных и возврата образцов на поверхность.

Разработанный SPINDLE предназначен для исследования подледных озер, таких как озеро Восток и озеро Южного полюса в Антарктиде . SPINDLE будет разрабатывать технологии для миссии флагманского класса либо к мелким озерам спутника Юпитера Европы , подземному океану Ганимеда , либо к источникам гейзеров на Европе и Энцеладе . ^{[ 1 ]}^{[ 3 ]} Проект финансируется НАСА и разрабатывается в Stone Aerospace под руководством главного исследователя Билла Стоуна . ^{[ 4 ]}

Разработка

В 2011 году НАСА выделило компании Stone Aerospace 4 миллиона долларов на финансирование второй фазы проекта ВАЛКИРИЯ (сверхглубокий автономный робот-исследователь льда киловаттного класса с лазерным питанием). ^{[ 5 ]} В рамках этого проекта был создан автономный криобот, способный плавить огромное количество льда. ^{[ 6 ]} Источник питания мощностью 5 кВт (6,7 л.с.) на поверхности использует оптоволокно для направления высокоэнергетического лазерного луча для создания струй горячей воды, которые растапливают лед впереди. ^{[ 5 ]}^{[ 7 ]} Некоторая энергия луча преобразуется в электричество с помощью фотоэлектрических элементов для питания бортовой электроники и струйных насосов. ^{[ 5 ]} Фаза 2 проекта ВАЛЬКИРИЯ заключалась в тестировании уменьшенной версии криобота на леднике Матануска на Аляске в 2015 году. ^{[ 8 ]}

Stone Aerospace сейчас рассматривает проекты, включающие уменьшенную версию подводного аппарата HAUV под названием ARTEMIS (4,3 м или 14 футов 1 дюйм в длину, 1270 кг или 2800 фунтов). ^{[ 9 ]} с технологией типа ВАЛЬКИРИЯ для производства ШПИНДЕЛЯ. ^{[ 10 ]} Целью проекта является создание полномасштабного криобота, который сможет проложить путь к антарктическому подледному озеру — озеру Восток — для сбора образцов, а затем вновь всплыть на поверхность. ^{[ 6 ]}^{[ 8 ]} SPINDLE не использует струи горячей воды, как его предшественница VALKYRIE, а направляет лазер прямо на лед впереди. ^{[ 9 ]} Транспортное средство оснащено радаром, интегрированным с интеллектуальным алгоритмом автономного научного отбора проб и навигации сквозь лед и воду. ^{[ 11 ]}^{[ 12 ]} Этот этап проекта будет рассматриваться как предвестник возможных будущих миссий в ледяной мир, такой как Европа , Энцелад или Ганимед, для исследования океанов с жидкой водой, которые, как предполагается, присутствуют подо льдом, оценки их потенциальной обитаемости и поиска биосигнатур . ^{[ 13 ]}^{[ 14 ]} Если систему доставить на ледяную луну, во время спуска она, скорее всего, погрузит буи радиоприемника в лед сзади. ^{[ 9 ]}

SPINDLE рассчитан на расстояние от 1,5 до 4 км (от 0,93 до 2,49 миль). ^{[ 15 ]} проникновение через земной ледяной покров, а HAUV был разработан для исследования в радиусе до одного километра (0,62 мили) от криобота. ^{[ 1 ]} Криобот является двунаправленным и управляемым по вертикали как в ледяном покрове, так и после прорыва в подледную водную полость или океан. Транспортное средство предназначено для последующего возвращения на поверхность гораздо позже или в следующем сезоне. ^{[ 1 ]}

Требуемая силовая установка должна быть очень мощной, поэтому инженеры работают над предварительным проектом компактной атомной электростанции , которая будет использоваться для реальных на океанские планеты . миссий ^{[ 1 ]}

См. также

Криобот – автономный ледокольный аппарат.
DEPTHX – автономный подводный аппарат для исследования воронок в Мексике.
ENDURANCE – Автономный подводный аппарат
IceMole — автономный ледокольный аппарат.

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ШПИНДЕЛЬ: двухступенчатый криобот с ядерной установкой для исследования Мирового океана . У. Стоун, Б. Хоган, В.Л. Сигел и др. Осеннее собрание АГУ , 2016 г.
^ В поисках скованной льдом жизни на Земле . Кэролайн Коллинз Петерсен, Thought Co. 27 ноября 2017 г.
^ Стоун Аэроспейс . 2018.
^ Исследователи обеспечивают финансирование НАСА для роботизированного поиска жизни под Антарктидой . Элисон Сатаке, Медиа-центр Университета штата Луизиана. 4 марта 2016 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Прогресс в создании криобота с оптическим приводом . (PDF). У. К. СТОУН, Б. ХОГАН, В. СИГЕЛ, С. ЛЕЛИЕВР, К. ФЛЕШЕР. Анналы гляциологии . Выпуск 55, № 65. 2014. дои : 10.3189/2014AoG65A200
^ Jump up to: ^а ^б «Stone Aerospace — умные инструменты, системы и транспортные средства для исследования и коммерциализации границ» . Stoneaerospace.com . Архивировано из оригинала 3 февраля 2013 г.
^ «Криоботы могут бурить ледяные луны с помощью удаленного оптоволоконного лазера» . Проводной . 19 апреля 2012 г.
^ Jump up to: ^а ^б Туннельный робот-криобот может исследовать ледяные луны , Кейт Купер, журнал Astrobiology , 13 июня 2015 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с В Антарктиде проходят испытания подводной лодки, охотящейся за инопланетянами . Дэниел Оберхаус, Материнская плата . 7 мая 2017 г.
^ Испытания космических подводных лодок, которые будут исследовать инопланетные океаны . Джей Беннетт, «Популярная механика» . 24 июля 2015 г.
^ РАЗРАБОТКА ПЕРСПЕКТИВНОГО РАДАРА С СИНТЕТИЧЕСКОЙ АПЕРТУРОЙ ДЛЯ АВТОНОМНОГО КРИОБОТА ДЛЯ РАЗВЕДКИ НЕД ЕВРОПЫ . (PDF). Омкар Прадхан, Шрикумар Сандип, Альбин Дж. Гасиевски и Уильям Стоун. 2017.
^ Интеллектуальный алгоритм автономного научного отбора проб с помощью криобота VALKYRIE . Эван Б. Кларк, Натан Э. Брэмолл, Брент Кристнер, Крис Флешер и др. Международный журнал астробиологии, 25 сентября 2017 г. два : 10.1017/S1473550417000313
^ «Передайте привет внеземному океану — и, возможно, внеземной жизни» . Время . 23 марта 2012 г. Архивировано из оригинала 23 марта 2012 г.
^ Робот-туннелер может исследовать ледяные луны . Кейт Купер, астробиолог НАСА . 7 июля 2015 г.
^ Грант НАСА Stone Aerospace, Inc. на исследования в размере 2,8 миллиона долларов . Контракт № NNX15AT32G. Действует с 14.09.15 по 16.11.17.

[Harvard_2016-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ШПИНДЕЛЬ: двухступенчатый криобот с ядерной установкой для исследования Мирового океана . У. Стоун, Б. Хоган, В.Л. Сигел и др. Осеннее собрание АГУ , 2016 г.

[COllins_2017-2] В поисках скованной льдом жизни на Земле . Кэролайн Коллинз Петерсен, Thought Co. 27 ноября 2017 г.

[Stone_Aerospace-3] Стоун Аэроспейс . 2018.

[4] Исследователи обеспечивают финансирование НАСА для роботизированного поиска жизни под Антарктидой . Элисон Сатаке, Медиа-центр Университета штата Луизиана. 4 марта 2016 г.

[progress_2015-5] Jump up to: ^а ^б ^с Прогресс в создании криобота с оптическим приводом . (PDF). У. К. СТОУН, Б. ХОГАН, В. СИГЕЛ, С. ЛЕЛИЕВР, К. ФЛЕШЕР. Анналы гляциологии . Выпуск 55, № 65. 2014. дои : 10.3189/2014AoG65A200

[stoneaerospace.com-6] Jump up to: ^а ^б «Stone Aerospace — умные инструменты, системы и транспортные средства для исследования и коммерциализации границ» . Stoneaerospace.com . Архивировано из оригинала 3 февраля 2013 г.

[7] «Криоботы могут бурить ледяные луны с помощью удаленного оптоволоконного лазера» . Проводной . 19 апреля 2012 г.

[June2015-8] Jump up to: ^а ^б Туннельный робот-криобот может исследовать ледяные луны , Кейт Купер, журнал Astrobiology , 13 июня 2015 г.

[Oberhaus_2017-9] Jump up to: ^а ^б ^с В Антарктиде проходят испытания подводной лодки, охотящейся за инопланетянами . Дэниел Оберхаус, Материнская плата . 7 мая 2017 г.

[10] Испытания космических подводных лодок, которые будут исследовать инопланетные океаны . Джей Беннетт, «Популярная механика» . 24 июля 2015 г.

[11] РАЗРАБОТКА ПЕРСПЕКТИВНОГО РАДАРА С СИНТЕТИЧЕСКОЙ АПЕРТУРОЙ ДЛЯ АВТОНОМНОГО КРИОБОТА ДЛЯ РАЗВЕДКИ НЕД ЕВРОПЫ . (PDF). Омкар Прадхан, Шрикумар Сандип, Альбин Дж. Гасиевски и Уильям Стоун. 2017.

[12] Интеллектуальный алгоритм автономного научного отбора проб с помощью криобота VALKYRIE . Эван Б. Кларк, Натан Э. Брэмолл, Брент Кристнер, Крис Флешер и др. Международный журнал астробиологии, 25 сентября 2017 г. два : 10.1017/S1473550417000313

[13] «Передайте привет внеземному океану — и, возможно, внеземной жизни» . Время . 23 марта 2012 г. Архивировано из оригинала 23 марта 2012 г.

[14] Робот-туннелер может исследовать ледяные луны . Кейт Купер, астробиолог НАСА . 7 июля 2015 г.

[15] Грант НАСА Stone Aerospace, Inc. на исследования в размере 2,8 миллиона долларов . Контракт № NNX15AT32G. Действует с 14.09.15 по 16.11.17.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]