La visión del espíritu de Marte. Crédito de la imagen: NASA / JPL. Click para agrandar.
Orbitadores de detección remota, sondas, módulos de aterrizaje y vehículos exploradores están devolviendo descubrimientos asombrosos sobre nuestro sistema solar. Pero algunos de los lugares geológicos y potencialmente astrobiológicos más interesantes de nuestra familia de planetas y lunas son peligrosos y difíciles de explorar.
Los investigadores de Flagstaff de la Universidad de Arizona, el Instituto de Tecnología de California y el Servicio Geológico de EE. UU. De Flagstaff proponen un nuevo concepto de misión espacial para encontrar y explorar las superficies y subsuelos más importantes desde el punto de vista científico en todo el sistema solar.
Estas misiones robóticas de próxima generación explorarán simultáneamente lugares distantes en varios niveles, desde la órbita, desde el aire y en el suelo, hasta la geología, la hidrología, el clima y posiblemente la astrobiología en mundos distantes, dijo James M. Dohm de The Universidad de Arizona Dohm, un geólogo planetario en el departamento de hidrología y recursos hídricos de la UA, ha mapeado Marte a escalas local a global. Está involucrado en experimentos autónomos de largo alcance, red de sensores y naves espaciales en órbita.
Wolfgang Fink, asociado visitante de Caltech, Dohm y otros, discuten el nuevo concepto de misión en un artículo, "Misiones de reconocimiento planetario robótico de próxima generación: un cambio de paradigma", que se publicará en el diario de Elsevier de Ciencia Planetaria y Espacial (http : //www.elsevier.com/, vaya al artículo en el enlace de prensa). Encabezaron un esfuerzo de equipo que incluye a Mark Tarbell, quien es asociado de Fink en el Laboratorio de Investigación de Sistemas de Exploración Visual y Autónoma de Caltech; Trent Hare, de la oficina del Servicio Geológico de EE. UU. En Flagstaff; y Victor Baker, profesor regente de los departamentos de hidrología y recursos hídricos, ciencias planetarias y geociencias de la UA.
El nuevo concepto de misión presentaría naves espaciales en órbita, globos dirigibles y globos en planetas o lunas con atmósferas suficientes, como Titán, y numerosos sensores terrestres móviles e inmóviles desplegables y simples. Estos agentes espaciales, aéreos y terrestres estarían programados para mirar de manera inteligente el entorno e interactuar entre ellos, ofreciendo una verdadera perspectiva de "escala escalable" necesaria para una misión impulsada por la ciencia, dijo Dohm.
"Ahora estamos en una ventana óptima en el tiempo cuando las naves espaciales y las unidades aerotransportadas pueden coordinarse con sensores terrestres, especialmente porque gran parte de la tecnología ya está disponible", dijo Fink, físico y experto en sistemas de imágenes, control autónomo y espacio. sistemas de análisis de ciencia de misión. "Incluso la tecnología que no está disponible actualmente, principalmente el software, es bastante alcanzable".
"Es importante observar capas y capas de evidencia, no solo un tipo", dijo Dohm.
Por ejemplo, dijo Fink, un rover con software de reconocimiento de características puede buscar una roca única que pueda contener una pieza crítica de la historia de Marte. "Si agrega una perspectiva aerotransportada, también ve qué hay al otro lado de la colina al mismo tiempo, y también conoce la ubicación exacta del campo del rover", dijo. El orbitador tiene una imagen global de lo que está sucediendo y ordena los niveles aerotransportados y terrestres debajo de él.
El orbitador en una misión escalable está equipado con información actual sobre la superficie, la atmósfera y otras características de su destino. Su conjunto de sensores puede incluir cámaras ópticas y térmicas, espectrómetros y radares de penetración en el suelo. Estos instrumentos recopilarían información sobre áreas que el software del orbitador reconoce como posibles objetivos interesantes dados los objetivos generales de la ciencia de la misión.
"El orbitador puede desplegar los agentes en el aire para una mirada más cercana", dijo Fink. “El orbitador también puede ordenar a los agentes aerotransportados que desplieguen agentes terrestres de manera segura en los objetivos principales. Los agentes aerotransportados ayudan a detectar y confirmar objetivos principales ".
"Los agentes terrestres pueden medir información como el calor o la humedad", dijo Dohm. “O pueden tomar muestras o recolectar diversas rocas y, en el caso de Marte, posibles aguas cercanas a la superficie. Podría haber numerosos sensores ligeros y prescindibles, de modo que incluso si perdiera algunos, aún tendría misión ".
Los sensores envían información a sus respectivas sondas aerotransportadas y, en última instancia, a la nave espacial en órbita. En base a esta nueva información, el orbitador envía nuevos comandos que impulsan la misión.
"Los agentes espaciales, aéreos y terrestres trabajan todos juntos como geólogos de campo", dijo Dohm. "Analizan la información para formar una hipótesis de trabajo". Serían ideales para explorar Valles Marineris, el extenso sistema de cañones de Marte o el supuesto océano cubierto de hielo de Europa, agregó.
En el caso de Valles Marineris, por ejemplo, dijo Dohm, la nave espacial en órbita desplegaría sensores que transmitirían las condiciones climáticas a la nave espacial. Si los sensores le dan a la nave espacial un buen informe meteorológico, por ejemplo, sin vientos fuertes, la nave espacial soltaría los globos o los dirigibles. Estos agentes aerotransportados comenzarían sus búsquedas de objetivos importantes para los objetivos de la misión, recolectando y agregando nueva información a medida que avanzaban y desplegando agentes terrestres en sitios candidatos prometedores. Los agentes terrestres recopilarían y devolverían datos a las sondas aerotransportadas de nivel superior, o al orbitador, o ambos. "Si el objetivo en Valles Marineris fuera encontrar posibles filtraciones de agua o agua cerca de la superficie, incluso se podría implementar una plataforma de perforación en el sitio más prometedor", dijo Dohm.
Fink y Dohm dicen que el nuevo concepto necesita más diseño, pruebas y pruebas en diversos entornos terrestres. Visualizan campamentos de campo para investigadores internacionales para diseñar y probar posibles sistemas de reconocimiento escalables por niveles.
Las misiones espaciales robóticas inteligentes impulsadas por la ciencia tienen una o dos décadas en el futuro, serán internacionales y tendrán un importante patrocinio corporativo y privado, predicen Dohm y Fink.
Fuente original: Comunicado de prensa de la Universidad de Arizona
