Eksploracje głębinowe: autonomiczny robot pobierze i zbada DNA
Ponad 70% powierzchni Ziemi jest pokryte wodą. Nie można jej jednak dokładnie zmierzyć. O ile nawet Księżyc i Mars zostały szczegółowo odwzorowane, o tyle większość naszej planety pozostaje tajemnicą, a dno oceanu odwiedziło do tej pory zaledwie kilka osób. Zaprojektowany przez Instytut Oceanograficzny w Woods Hole i Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA robot Orfeusz może rzucić na nieznane obszary nowe światło.
Nowa technologia eksploracji głębinowych, która pewnego dnia może poszukiwać życia w oceanach podpowierzchniowych na księżycach Jowisza i Saturna, zostanie przetestowana podczas dwutygodniowej ekspedycji demonstracyjnej na pokładzie statku National Oceanic and Atmospheric Administration.
Autonomiczne oprogramowanie nawigacyjne
Zaprojektowany przez Woods Hole Oceanographic Institution we współpracy z Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA robot Orfeusz może pracować bez ograniczeń w prawie każdym miejscu oceanu, w tym na najbardziej ekstremalnych głębokościach. Orfeusz opiera się na autonomicznym oprogramowaniu nawigacyjnym opracowanym przez JPL dla łazika Mars Perseverance i helikoptera Ingenuity. Podstawowym zadaniem miniokrętu podwodnego będzie pogłębienie wiedzy ludzkości na temat najgłębszych regionów oceanów, tzw. strefy hadal. Z okopami i zagłębieniami sięgającymi od 6 tys. do 11 tys. m hadal stanowi wyzwanie podobne do tych, których doświadczają pojazdy badawcze na innych planetach.
– Demonstrujemy technologię, w ramach której zbierzemy dane potrzebne do nawigowania w oceanie w zależności od ukształtowania terenu. Jednocześnie pokażemy, w jaki sposób wiele robotów będzie ze sobą współpracować w ekstremalnych warunkach – wskazuje Russell Smith, inżynier robotyki mechanicznej w Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA. – Prowadzone testy umożliwią nam rozpoczęcie przyszłych nurkowań w strefie hadalu i inteligentne wyszukanie regionów o wysokiej aktywności biologicznej.
Aby nawigować w ciemnych, niezbadanych głębinach, Orfeusz będzie polegał na technologii Terrain Relative Navigation, którą NASA opracowała na potrzeby misji Mars 2020. TRN pomógł Perseverance bezpiecznie wylądować na Czerwonej Planecie i kierował helikopterem Ingenuity podczas pionierskich lotów. Autonomiczna łódź podwodna przetestuje również nową technologię środowiskowego DNA, która może pobierać próbki DNA organizmów z wody i gleby.
Praca w ekstremalnych warunkach
– W przyszłości niektóre z najbardziej ekstremalnych środowisk oceanicznych będą w naszym zasięgu. Od głębokich rowów oceanicznych po kominy hydrotermalne będziemy eksplorować wiele nowych miejsc – zapowiada Andy Klesh, inżynier systemowy w JPL. – Stworzyliśmy nowe, uproszczone narzędzie dla naukowców eksplorujących oceany, które jednocześnie przyniesie bezpośrednie korzyści NASA jako analogowy system do autonomicznej eksploracji kosmosu.
Dotychczas nie powstał robot, który zbadałby tak głębokie rejony oceanu. Los poprzednika Orfeusza, Nereusa, świadczy o wyzwaniach związanych z eksploracją morskich głębin. W 2014 r. pojazd implodował blisko 10 km pod powierzchnią morza w rowie Kermadec w pobliżu Nowej Zelandii, prawdopodobnie z powodu ekstremalnego ciśnienia 2860 kg/cm2.
– Na głębokościach hadalnych ciśnienie jest mniej więcej na poziomie tego, jakie występuje w podpowierzchniowym oceanie Europy (księżyca Jowisza – przyp. red.), o głębokości około 80 km – wskazuje Tim Shank, biolog prowadzący program WHOI HADEX. – Ta wyprawa może być kamieniem milowym do nowych odkryć dotyczących naszej własnej planety, w tym odpowiedzi na najbardziej fundamentalne pytanie: czy życie jest wyjątkowe dla Ziemi, czy też są inne miejsca poza tą bladoniebieską kropką, w których życie mogłoby powstać? Zanim jednak będziemy mogli odkrywać Europę lub jakikolwiek inny świat oceaniczny, musimy najpierw lepiej zrozumieć własny świat.
Źródło: Newseria
.jpg)
