Ikke alle rovere er designet for å streife rundt på overflaten av andre verdener som Mars. En rover er i det minste vannlevende; en nødvendig utvikling hvis vi skal utforske Enceladus, Europa og solsystemets andre vannige verdener. Denne roveren kalles den Buoyant Rover for Under-Ice Exploration, eller BRUIE.
Dette er ikke en svømming, ubåt type kjøretøy. Det er et hjulkjøretøy designet for å kjøre opp ned på isplater. BRUIE er flytende, noe som holder den presset mot ishimlingen.
BRUIE befinner seg for tiden i Antarktis, på Australias Casey Research Station. I løpet av den neste måneden vil operatører sette den igjennom tempoene sine og teste utholdenheten i påvente av et fremtidig oppdrag til en isete verdenshav, sannsynligvis Europa. Testingen vil fokusere på grensesnittområder, der isplaten møter vann.
I-vann-grensesnittområder er viktige fordi de på verdener som Europa kan ha veldig dynamisk kjemi, delvis fordi oppløste urenheter blir avvist fra en fremrykkende isfront. På levende verdener som Jorden, er det også høyere konsentrasjoner av livsformer i denne typen grensesnitt. Forskere kan også lære mye av topografien på undersiden av isen, inkludert hvordan isen dannes. Og isen kan fungere som en felle for gasser, enten fra biologiske eller geologiske prosesser.
"Vi har funnet ut at livet ofte lever på grensesnitt, både havbunnen og is-vanngrensesnittet på toppen."
Andy Klesh, BRUIE Lead Engineer.
Kevin Hand er JPLs ledende forsker på BRUIE-prosjektet. Hand, og mange andre i det vitenskapelige samfunnet, tror at månens hav i vårt solsystem - Europa, Enceladus og andre - sannsynligvis er det beste stedet å lete etter livet. Nedsenkbare roboter vil måtte spille en rolle i å utforske dem.
”Isskjellene som dekker disse fjerne havene fungerer som et vindu i havene nedenfor, og isens kjemi kan hjelpe til med å mate liv i disse havene. Her på jorden tjener isen som dekker våre polare hav en lignende rolle, og teamet vårt er spesielt interessert i hva som skjer der vannet møter isen, ”sa Hand.
Men grensesnittområdet kan være vanskelig å utforske. Nedsenkbare ting er ikke praktiske.
"Vi har funnet ut at livet ofte lever på grensesnitt, både havbunnen og is-vanngrensesnittet på toppen. De fleste nedsenkbarheter har en utfordrende tid på å undersøke dette området, ettersom havstrømmer kan føre til at de krasjer, eller de vil kaste bort for mye kraft på å opprettholde posisjonen, ”sa lederingeniør Andy Klesh. “BRUIE bruker imidlertid oppdrift for å forbli forankret mot isen og er ugjennomtrengelig for de fleste strømmer. I tillegg kan den trygt slå seg av og slå på den bare når den må måles, slik at den kan bruke måneder på å observere miljøet under isen. ”
BRUIE er en meter lang (3 fot) og utstyrt med to hjul. Den ruller sammen på undersiden av isen, og har kameraer og lys og kommunikasjonsutstyr på seg. Den kan også ha noen vitenskapelige instrumenter, som vil bli vedlagt senere, hvis den første testen går bra. Under tidligere tester i Arktis brukte roveren litt tid ubundet, og kommuniserte gjennom isen til en basestasjon og til slutt til JPL. Men under Antarktis-testene vil den være bundet.
Dan Berisford er en maskiningeniør som jobber med dette prosjektet. I en pressemelding sa Berisford, "BRUIE vil ha flere vitenskapelige instrumenter for å måle parametere relatert til liv, for eksempel oppløst oksygen, saltholdighet, vann og trykk," sa Berisford, som vil feste vitenskapelige instrumenter hvis tidlige tester går bra. “
Vi vet ikke hvordan livet på Europa eller Enceladus vil se ut, hvis det er der. Vi vil ikke nødvendigvis vite hvordan vi kan oppdage dens tilstedeværelse, heller. Men søket må starte et sted. "Når vi først er kommet dit," la Berisford til, "vet vi bare hvordan vi kan oppdage liv som ligner det på jorden. Så det er mulig at veldig forskjellige mikrober kan være vanskelige å gjenkjenne. "
Forskere har utviklet andre konsepter for å utforske de iskalde havmånene. Et hinder mot kjøretøy som BRUIE er isens tykkelse. På Europa er havet begravet under et massivt islag som kan være opptil 30 km tykt. Under Antarktis-testing vil teamet bare bore hull i isen og sette inn BRUIE.
Et foreløpig konsept for å utforske havet under Europas isark, er en atomdrevet tunneleringsrobot. Det er resultatet av en konseptstudie, der målet er å begynne å tenke på utfordringen med å utforske Europa. Varme fra kjernekraft ville smelte isen og kjøretøyet ville drive seg gjennom hullet.
En gang gjennom, kan en annen type kjøretøy sendes ut for å utforske. Mens kunstnerens konseptbilder viser en svømming nedsenkbar, kan et kjøretøy basert på BRUIE kanskje være mer realistisk.
Målet med denne antarktiske testingen er å få BRUIE til å overleve under isen i flere måneder av gangen. Teamet vil også videreutvikle kjøretøyets evne til å operere uten tether og utforske på større dyp.
Selv om det ikke er noen tidslinje for et oppdrag til Europa som faktisk vil utforske havet, er det den kommende Europa Clipper-oppdraget. NASA lanserer Clipper på midten av 2020-tallet. Den vil ta en detaljert titt på Europa, og forhåpentligvis hjelpe oss å forstå om det kan støtte livet, og om neste trinn for å se etter det er et kjøretøy som BRUIE.
Mer:
- Pressemelding: Aquatic Rover går for en kjøretur under isen
- Forskningsartikkel: Buoyant Rover for Under-Ice Exploration
- Space Magazine Video: Exploring The Icy Moons of Jupiter. NASAs Europa Clipper og ESAs JUICE
