ГЛУБИНАX

Deep Phreatic Thermal Explorer ( DEPTHX ) — это автономный подводный аппарат, спроектированный и построенный Stone Aerospace , аэрокосмической инженерной фирмой, базирующейся в Остине , штат Техас . Он был разработан для автономного исследования и картографирования подводных воронок на севере Мексики, а также для сбора образцов воды и керна стен. Этого можно достичь с помощью автономной формы навигации, известной как A-Navigation. ^{[ нужны разъяснения ]} Аппарат DEPTHX был первым из трех аппаратов, построенных компанией Stone Aerospace, финансируемой НАСА с целью разработки технологии, позволяющей исследовать океаны Европы спутника Юпитера в поисках внеземной жизни . ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}

которого была Stone Aerospace DEPTHX был совместным проектом, главным исследователем . В число со-исследователей входили Университет Карнеги-Меллона , который отвечал за программное обеспечение для навигации и наведения, Юго-Западный научно-исследовательский институт корабля , который создал научную полезную нагрузку , а также ученые-исследователи из Техасского университета в Остине , Горной школы Колорадо и НАСА Эймса. Исследовательский центр . ^{[ 4 ]}

История

Робот DEPTHX опускают в Ла-Пилиту, одну из нескольких заполненных водой воронок в системе Сакатон (на северо-востоке Мексики). Фото Марка Эйрхарта, Школа геонаук Джексона , март 2007 г.

В 1999 году Билл Стоун участвовал в проекте подводной съемки в Вакулла-Спрингс , Флорида . Для этого проекта Стоун разработал цифровой настенный картограф, который приводился в движение водолазным транспортным средством и управлялся дайверами и был предназначен для создания трехмерной карты Вакулла-Спрингс с использованием набора гидролокаторов, а также набора других сложных инструментов. датчики. ^{[ 2 ]}^{[ 5 ]} Успех этого проекта, проекта Wakulla Springs 2, привлек интерес ученого-планетолога Дэна Дурды из Юго-Западного научно-исследовательского института, который хотел создать аналогичную технологию для исследования океанов Европы, но такую, которая могла бы двигаться автономно. Стоун принял вызов, и в НАСА было подано несколько предложений о сотрудничестве. Лишь в 2003 году НАСА наконец профинансировало DEPTHX как трехлетний проект стоимостью 5 миллионов долларов. ^{[ 2 ]}

В течение следующих нескольких лет автомобиль претерпел несколько различных концепций проектирования, поскольку инженеры Stone Aerospace изучали различные варианты. Первоначальные проекты были сосредоточены на менее эллипсоидной конструкции, однако от этих конструкций отказались из-за опасений, что такую форму будет трудно вывести из потенциально узких мест, с которыми она может столкнуться во время исследования неизвестной территории. Именно в это же время команда DEPTHX провела полевые исследования в сеноте Закатон, используя сбрасываемый зонд для получения некоторых исходных данных для группы разработчиков программного обеспечения, что само по себе способствовало общим изменениям в конструкции. Окончательный проект был принят в 2006 году, после чего началось строительство автомобиля. ^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}

Готовый автомобиль имел диаметр около 7 футов (2,1 м) и весил около 3300 фунтов (1500 кг). Он имел резервные навигационные системы, включая 54 гидролокатора, инерциальный измерительный блок , доплеровский регистратор скорости , а также глубиномеры и акселерометры . Двигательные установки также были резервными: у них было шесть двигателей и две эквивалентные аккумуляторные батареи. Он был оснащен системой переменной плавучести и, наконец, научной полезной нагрузкой, которая включала возможность брать образцы воды и твердого керна для последующего анализа, а также бортовой микроскоп для анализа проб воды в режиме реального времени. ^{[ 1 ]}^{[ 8 ]}

Достижения

Во время развертывания DEPTHX 2007 машина смогла создать трехмерные карты четырех сенотов в Sistema Zacatón в Тамаулипасе , Мексика . Это была первая автономная система, которая исследовала и нанесла на карту пещеру . Картирование сенота Сакатон было особенно примечательным, поскольку его глубина ранее была неизвестна, поскольку дайверам-людям не удалось достичь дна. Компания DEPTHX создала первую карту дна Сакатона, глубина которого превышает 1000 футов [300 м]. ^{[ 9 ]} DEPTHX была первой роботизированной системой любого типа, реализовавшей трехмерную одновременную локализацию и картографирование (SLAM). Это также была первая подобная система, которая сама принимала решения о том, где и как собирать образцы. ^{[ 10 ]} Из этих образцов было обнаружено как минимум три новых подразделения бактерий. ^{[ 11 ]}

Успех миссии DEPTHX привел к финансированию последующего проекта ENDURANCE . Аппарат ENDURANCE повторно использовал раму и ряд систем от аппарата DEPTHX, но был значительно переконфигурирован для нужд антарктической среды . ^{[ 2 ]}

График полевых работ

25–27 января 2007 г. — Команда DEPTHX начинает исследование самой глубокой в мире заполненной водой воронки — сенота Закатон. ^{[ 12 ]}^{[ 13 ]}
4–10 февраля 2007 г. - Полевые работы в Ла-Пилита, одной из воронок в системе Сакатон. DEPTHX выполняет длительные автономные миссии по картированию местности и сбору научных данных. ^{[ 12 ]}^{[ 14 ]}
Март 2007 г. – В Ла-Пилите продолжаются полевые работы. ^{[ 15 ]}^{[ 16 ]}
Май 2007 г. — DEPTHX впервые опускается в Закатон и впервые наносит на карту дно. Демонстрируется технология трехмерного SLAM, осуществляется сбор микробиологических образцов и демонстрируется автономная работа. ^{[ 17 ]}^{[ 18 ]}

См. также

Автономный подводный аппарат - Беспилотный подводный аппарат с автономной системой наведения.
БРУИ – Автономный подводный аппарат
Криобот – автономный ледокольный аппарат.
ENDURANCE – Автономный подводный аппарат
IceMole — автономный ледокольный аппарат.
Радиоизотопный термоэлектрический генератор - электрический генератор, использующий тепло радиоактивного распада.

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б Влахос, Джеймс (1 февраля 2007 г.). «Роботы в космосе» . Популярная наука .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Кумагай, Жан (1 сентября 2007 г.). «Плавание в Европу» . IEEE-спектр .
^ Тейлор, Майкл Рэй (19 апреля 2012 г.). «Криоботы могут бурить ледяные луны с помощью удаленного оптоволоконного лазера» . Проводной .
^ «О проекте DEPTHX» . Центр полевой робототехники Карнеги-Меллона . Проверено 26 апреля 2012 г.
^ Технология Вакулла 2 . Группа глубоководных спелеологов США. Проверено 27 апреля 2012 г.
^ История каменной аэрокосмической промышленности . Стоун Аэроспейс. Проверено: 28 апреля 2012 г.
^ Новости: Полевая кампания Zacaton 1. Архивировано 12 сентября 2012 г. на archive.today . Стоун Аэроспейс. Проверено 28 апреля 2012 г.
^ DEPTHX (DEEP Phreatic Thermal eXplorer). Архивировано 22 ноября 2015 г. в веб-архивах Библиотеки Конгресса . Стоун Аэроспейс. Проверено 26 апреля 2012 г.
^ «Система Закатон» . Вандермондо . 3 июля 2010 г. Проверено 26 апреля 2012 г.
^ DEPTHX (DEEP Phreatic Thermal eXplorer). Архивировано 22 ноября 2015 г. в веб-архивах Библиотеки Конгресса . Стоун Аэроспейс. Проверено 28 апреля 2012 г.
^ Сахл, Джейсон В.; Гэри, Маркус О.; Харрис, Дж. Кирк; Спир, Джон Р. (2011). «Сравнительный молекулярный анализ заполненных водой воронок из известняка на северо-востоке Мексики». Экологическая микробиология . 13 (1): 226–240. Бибкод : 2011EnvMi..13..226S . дои : 10.1111/j.1462-2920.2010.02324.x . ISSN 1462-2912 . ПМИД 20738374 .
^ Перейти обратно: ^а ^б DEPTHX: Zacaton — Миссия 1. Архивировано 5 января 2013 г. на archive.today . Стоун Аэроспейс. Январь/февраль 2007 г.
^ Полевые заметки DEPTHX, заархивированные 21 августа 2008 г. в Wayback Machine . Университет Карнеги-Меллон. Январь 2007 года.
^ Полевые заметки DEPTHX, заархивированные 28 августа 2008 г. в Wayback Machine . Университет Карнеги-Меллон. Февраль 2007 года.
^ DEPTHX: Закатон - Миссия 2. Архивировано 12 сентября 2012 г. на archive.today . Стоун Аэроспейс. Март 2007 года.
^ Полевые заметки DEPTHX, заархивированные 12 октября 2008 г. в Wayback Machine . Университет Карнеги-Меллон. Март 2007 года.
^ DEPTHX: Закатон - Миссия 3. Архивировано 3 февраля 2013 г. на archive.today . Стоун Аэроспейс. Май 2007.
^ Полевые заметки DEPTHX, заархивированные 5 сентября 2008 г. в Wayback Machine . Университет Карнеги-Меллон. май 2007 г.

Внешние ссылки

Выступление TED - Билл Стоун: Исследование глубоких пещер (и когда-нибудь Луны) Билл Стоун обсуждает различные темы, но особенно открытия DEPTHX
DEPTHX: Закатон – начинается миссия 1. Ежедневные полевые заметки от команды DEPTHX.
DEPTHX в Центре робототехники Университета Карнеги-Меллон. Отвечает за программное обеспечение, управляющее навигацией, картографированием и автономным принятием решений.

[popsci-1] Перейти обратно: ^а ^б Влахос, Джеймс (1 февраля 2007 г.). «Роботы в космосе» . Популярная наука .

[ieee-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Кумагай, Жан (1 сентября 2007 г.). «Плавание в Европу» . IEEE-спектр .

[3] Тейлор, Майкл Рэй (19 апреля 2012 г.). «Криоботы могут бурить ледяные луны с помощью удаленного оптоволоконного лазера» . Проводной .

[4] «О проекте DEPTHX» . Центр полевой робототехники Карнеги-Меллона . Проверено 26 апреля 2012 г.

[5] Технология Вакулла 2 . Группа глубоководных спелеологов США. Проверено 27 апреля 2012 г.

[history-6] История каменной аэрокосмической промышленности . Стоун Аэроспейс. Проверено: 28 апреля 2012 г.

[7] Новости: Полевая кампания Zacaton 1. Архивировано 12 сентября 2012 г. на archive.today . Стоун Аэроспейс. Проверено 28 апреля 2012 г.

[depthx-8] DEPTHX (DEEP Phreatic Thermal eXplorer). Архивировано 22 ноября 2015 г. в веб-архивах Библиотеки Конгресса . Стоун Аэроспейс. Проверено 26 апреля 2012 г.

[9] «Система Закатон» . Вандермондо . 3 июля 2010 г. Проверено 26 апреля 2012 г.

[10] DEPTHX (DEEP Phreatic Thermal eXplorer). Архивировано 22 ноября 2015 г. в веб-архивах Библиотеки Конгресса . Стоун Аэроспейс. Проверено 28 апреля 2012 г.

[SahlGary2011-11] Сахл, Джейсон В.; Гэри, Маркус О.; Харрис, Дж. Кирк; Спир, Джон Р. (2011). «Сравнительный молекулярный анализ заполненных водой воронок из известняка на северо-востоке Мексики». Экологическая микробиология . 13 (1): 226–240. Бибкод : 2011EnvMi..13..226S . дои : 10.1111/j.1462-2920.2010.02324.x . ISSN 1462-2912 . ПМИД 20738374 .

[stoneaerospace.com-12] Перейти обратно: ^а ^б DEPTHX: Zacaton — Миссия 1. Архивировано 5 января 2013 г. на archive.today . Стоун Аэроспейс. Январь/февраль 2007 г.

[13] Полевые заметки DEPTHX, заархивированные 21 августа 2008 г. в Wayback Machine . Университет Карнеги-Меллон. Январь 2007 года.

[14] Полевые заметки DEPTHX, заархивированные 28 августа 2008 г. в Wayback Machine . Университет Карнеги-Меллон. Февраль 2007 года.

[15] DEPTHX: Закатон - Миссия 2. Архивировано 12 сентября 2012 г. на archive.today . Стоун Аэроспейс. Март 2007 года.

[16] Полевые заметки DEPTHX, заархивированные 12 октября 2008 г. в Wayback Machine . Университет Карнеги-Меллон. Март 2007 года.

[17] DEPTHX: Закатон - Миссия 3. Архивировано 3 февраля 2013 г. на archive.today . Стоун Аэроспейс. Май 2007.

[18] Полевые заметки DEPTHX, заархивированные 5 сентября 2008 г. в Wayback Machine . Университет Карнеги-Меллон. май 2007 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]