Марсианские хроники начинаются: роботы исследуют лавовые пещеры в поисках жизни

Для исследования вулканических туннелей на Луне или Марсе планируется отправить команду специализированных роботов. Эти роботы, уже разработанные и испытанные на испанском острове Лансароте, способны исследовать сложные подземные пространства и собирать ценные данные. Отчет об успешном тестировании был опубликован в престижном журнале Science Robotics.

Проверка концепции столь сложного подземного исследования в реальных полевых условиях стала "значительным шагом на пути к будущим исследованиям лунных и марсианских пещер", — говорит геохимик Дженнифер Бланк из Научного института космических исследований Blue Marble в Калифорнии, которая работала над марсоходом Curiosity.

Успешные испытания подтвердили возможность использования роботов для исследования сложных подземных пространств на других планетах.

Вулканические извержения часто оставляют после себя подземные туннели, называемые "лавовыми трубками". Они образуются, когда реки раскаленной лавы текут под остывшим и затвердевшим поверхностным слоем, создавая каналы, которые остаются пустыми после окончания извержения. Спутниковые исследования обнаружили лавовые трубки под поверхностью Марса и Луны.

Эти "подземные" пространства могут стать подходящим местом для развертывания баз в будущих миссиях, так как защитят людей от космических лучей, солнечных бурь и микрометеоритов. Лавовые трубки предоставляют естественную защиту от опасностей космоса и могут стать идеальным местом для строительства обитаемых баз.

Поиск следов жизни и размещение человеческого жилища: перспективы использования лавовых трубок

"Это может быть отличным местом для поиска следов жизни, а также для размещения человеческого жилища", — уверен робототехник Карлос Перес-дель-Пульгар из Малагского университета в Испании.

Лавовые трубки могут содержать следы древней жизни или создать подходящие условия для жизни будущих колонизаторов.

Испытания на Лансароте проходили в четыре этапа. Сначала два ровера составили карту поверхности вокруг входа в подземную пещеру. Затем небольшой кубический зонд, похожий на "кубсат", был сброшен с одного из роверов в пещеру, чтобы создать детальную 3D-карту входа.

Роботы использовали ее для планирования оптимального маршрута спуска. Следующим шагом — по словам Переса-дель-Пульгара, самым сложным — стало автономное выполнение задачи. Меньший из двух роверов прикрепился к большему и начал спускаться в пещеру.

Затем отсоединился и проехал 235 метров по неровной поверхности, составляя 3D-карту туннеля. Испытания на Лансароте подтвердили возможность автономной работы роботов в сложных подземных условиях.

Проблема радиосвязи: обеспечение устойчивой связи с оборудованием на поверхности

Главной проблемой исследования больших пещерных систем Перес-дель-Пульгар считает обеспечение радиосвязи роботов с оборудованием на поверхности, поскольку радиоволны не проходят через горные породы. Решение проблемы радиосвязи является ключевым для обеспечения эффективной работы роботов в подземных пространствах.

Отчасти исследователи вдохновлялись конкурсом DARPA Subterranean Challenge 2021, где большинство команд использовали несколько типов роботов — включая роверы, дроны и шагающие машины.

"Подобно командам экспертов-людей с разными навыками, роботы в командах могут дополнять друг друга", — пояснил робототехник Марко Хуттер из Швейцарской высшей технической школы Цюриха.

Использование различных типов роботов позволяет создать эффективную команду для исследования сложных подземных пространств.

Интересные факты о лавовых трубках

Лавовые трубки могут быть очень большими, достигая нескольких километров в длину и десятков метров в диаметре.
Лавовые трубки защищают от космических лучей и микрометеоритов.
Лавовые трубки могут содержать водяной лед, который может быть использован для производства воды и топлива.

В заключение, успешные испытания роботов-спелеологов на Лансароте открывают новые перспективы для исследования лунных и марсианских пещер. Использование роботов для исследования лавовых трубок может привести к важным открытиям о прошлом и будущем этих планет.