Visão do Espírito de Marte. Crédito da imagem: NASA / JPL. Clique para ampliar.
Orbitadores de sensoriamento remoto, sondas, pousadores e rovers estão retornando descobertas surpreendentes sobre o nosso sistema solar. Mas alguns dos lugares geológicos e potencialmente astrobiológicos mais emocionantes da nossa família de planetas e luas são perigosos e difíceis de explorar.
Os pesquisadores da Universidade do Arizona, do Instituto de Tecnologia da Califórnia e dos EUA Geological Survey Flagstaff propõem um novo conceito de missão espacial para encontrar e explorar as superfícies e sub-superfícies cientificamente importantes em todo o sistema solar.
Essas missões robóticas de próxima geração explorarão simultaneamente locais distantes em vários níveis - da órbita, do ar e do solo - para abrigar importantes geologia, hidrologia, clima e possivelmente astrobiologia em mundos distantes, disse James M. Dohm, da The Universidade do Arizona. Dohm, geólogo planetário do departamento de hidrologia e recursos hídricos da UA, mapeou Marte em escala local e global. Ele está envolvido em experimentos autônomos de movimentação de longo alcance, rede de sensores e naves espaciais em órbita.
Wolfgang Fink, um associado visitante da Caltech, Dohm e outros discutem o novo conceito de missão em um artigo, “Missões robóticas de reconhecimento planetário de próxima geração: uma mudança de paradigma”, a ser publicado na revista Elsevier de Planetary and Space Science (http: // www. : //www.elsevier.com/, vá para Article in Press link). Eles lideraram um esforço de equipe que inclui Mark Tarbell, que é associado de Fink no Laboratório de Pesquisa de Sistemas de Exploração Visual e Autônoma da Caltech; Trent Hare, do escritório de Pesquisa Geológica dos EUA em Flagstaff; e Victor Baker, professor de Regents dos departamentos da UA de hidrologia e recursos hídricos, ciências planetárias e geociências.
O novo conceito de missão incluiria naves espaciais em órbita, dirigíveis e balões em planetas ou luas com atmosferas suficientes, como Titan, e numerosos sensores móveis e imóveis simples e implantáveis em solo. Esses agentes espaciais, aéreos e terrestres seriam programados para olhar com inteligência para o ambiente e interagir uns com os outros, oferecendo uma verdadeira perspectiva "escalonável", necessária para uma missão orientada pela ciência, disse Dohm.
"Estamos agora em uma janela ideal no tempo em que as naves espaciais e as unidades aéreas podem coordenar-se com sensores terrestres, especialmente porque grande parte da tecnologia já está disponível", disse Fink, físico e especialista em sistemas de imagem, controle autônomo e espaço. sistemas de análise de ciências de missão. "Até a tecnologia atualmente não disponível - software, principalmente - é bastante atingível."
? É importante olhar para camadas e camadas de evidência, não apenas um tipo ", disse Dohm.
Por exemplo, disse Fink, um veículo espacial com software de reconhecimento de recursos pode procurar uma rocha única que possa conter uma parte crítica da história de Marte. "Se você adicionar uma perspectiva aérea, também verá o que está do outro lado da colina ao mesmo tempo e também saberá a localização exata do veículo espacial", disse ele. O orbitador tem uma imagem global do que está acontecendo e comanda os níveis aéreo e terrestre abaixo dele.
O orbitador em uma missão escalável por camada é equipado com informações atuais sobre a superfície, a atmosfera e outros recursos de seu destino. Seu conjunto de sensores pode incluir câmeras ópticas e térmicas, espectrômetros e radar de penetração no solo. Esses instrumentos coletariam informações sobre áreas que o software do orbitador reconhece como possíveis alvos interessantes, dados os objetivos gerais da ciência da missão.
"O orbitador pode implantar os agentes aéreos para uma análise mais detalhada", disse Fink. “O orbitador também pode comandar os agentes aéreos para implantar com segurança agentes terrestres nos alvos principais. Os agentes aéreos ajudam a detectar e confirmar alvos principais. ”
"Os agentes terrestres podem medir informações como calor ou umidade", disse Dohm. “Ou eles podem provar ou coletar diversas rochas e, no caso de Marte, possíveis águas próximas da superfície. Pode haver vários sensores leves e dispensáveis, para que, mesmo que você tenha perdido alguns, ainda tenha missão. ”
Os sensores enviam informações de volta para suas respectivas sondas aéreas e, finalmente, para a espaçonave em órbita. Com base nessas novas informações, o orbitador envia novos comandos que conduzem a missão.
"Os agentes espaciais, aéreos e terrestres trabalham juntos como geólogos de campo", disse Dohm. "Eles analisam informações para formar uma hipótese de trabalho". Seriam ideais para explorar Valles Marineris, o extenso sistema de cânions de Marte ou o suposto oceano coberto de gelo de Europa, acrescentou.
No caso de Valles Marineris, por exemplo, disse Dohm, a sonda em órbita implantaria sensores que transmitiriam as condições climáticas de volta à sonda. Se os sensores fornecerem à sonda um bom boletim meteorológico - sem ventos fortes, por exemplo -, a sonda lançaria os balões ou balões. Esses agentes aéreos iniciam suas buscas por alvos importantes para os objetivos da missão, coletando e adicionando novas informações à medida que avançam e implantando agentes terrestres em locais candidatos promissores. Os agentes terrestres coletariam e devolveriam dados às sondas aéreas de nível superior, ou ao orbitador, ou a ambos. "Se o objetivo em Valles Marineris era encontrar possíveis infiltrações de água ou perto da superfície da água, uma sonda poderia até ser implantada no local mais promissor", disse Dohm.
Fink e Dohm dizem que o novo conceito precisa de mais projetos, testes e inovações em diversos ambientes da Terra. Eles prevêem campos de campo para pesquisadores internacionais para projetar e testar possíveis sistemas de reconhecimento escalonáveis em níveis.
As missões espaciais robóticas inteligentes e orientadas para a ciência são uma ou duas décadas no futuro, elas serão internacionais e terão um significativo patrocínio corporativo e privado, prevêem Dohm e Fink.
Fonte original: Comunicado de imprensa da Universidade do Arizona
