Kryobot

Cryobot  je robot navržený pro práci v ledu nebo ledové vodě.

Funkce a technologie

Kryobot je povrchově řízené, neobnovitelné vozidlo schopné proniknout až 3600 metrů do ledu. Lze jej použít ke studiu teploty, napětí, pohybu ledu a jeho seismických, akustických a dielektrických vlastností. Kryobot lze použít i pro jiné aplikace dálkového průzkumu Země. Sonda se skládá z horkého tělesa, které proniká do ledu jeho roztavením, přístrojového vybavení, dvou cívek elektrických vodičů spojujících sondu s povrchem pro přenos energie a signalizace, jakož i nádrže naplněné dielektrickou kapalinou.

Historie

Kryobota vynalezl německý fyzik Carl Filbert, který jej poprvé předvedl v 60. letech 20. století v rámci Mezinárodní grónské glaciologické expedice (EGIG) a dosáhl hloubky vrtů přes 1000 metrů. V roce 1973 provedli britští vědci radarové průzkumy v Antarktidě a objevili možná jezera pod ledem. V roce 1991 provedla evropská družice ERS-1 vysokofrekvenční radar středu antarktického ledového příkrovu a potvrdila objev velkého jezera pod čtyřmi kilometry ledu, zvaného jezero Vostok . Jezero je považováno za nedotčené a NASA k jeho průzkumu plánuje použít kryobota. To by mohlo určit, které mikrobiální druhy žily předtím, než byl ekosystém jezera před 15 miliony let odříznut od okolního světa. Kryoboty byly testovány v Antarktidě jako prototypy vesmírných sond, které mohou procházet ledem pokrytým obalem Jupiterova měsíce Europa a prozkoumat pravděpodobný oceán kapalné vody, který by mohl hostit mimozemský život.

Aktuální vývoj

V roce 2003 společnost Stone Aerospace zahájila práce na prototypu robota DEPTHX vybaveného 5W vláknovým laserovým komunikačním systémem.

V letech 2008-2009 prozkoumal kryobot Endurance vyvinutý společností Stone Aerospace subglaciální jezero Bonney v Antarktidě .

V roce 2012 představil vedoucí Stone Aerospace William Stone na Astrobiologické vědecké konferenci NASA v Atlantě koncept technologie laserového vrtání, kdy je energie přenášena optickým vláknem (teoretický limit je 4,6 MW), které může současně sloužit vyměňovat si s ním informace. Laserové záření se v tomto případě přemění především na mikrovlny, kterými kryobot na způsob ponorné mikrovlnné trouby roztaví led před sebou. Malá část energie potřebné pro vědecké vybavení dronu bude získávána z tepla pomocí kompaktního termoelektrického generátoru . Stone hodlá v příštích letech otestovat pětikilowattový laser, který umožní kryobotu provrtat se 250 metrů ledu v pozemských podmínkách. Navržené schéma napájení by umožnilo ponechat jaderný reaktor (nebo jakýkoli jiný zdroj energie) na povrchu a zároveň napájet kryobota i v hloubkách desítek kilometrů. Vyvíjený kryobot VALKYRIE (Very-deep Autonomous Laser-powered Kilowatt-class Yo-yoing Robotic Ice Explorer) je 1,83 m dlouhý a má pouze 25,4 cm v průměru. V budoucích testech zůstane na povrchu také jeho elektrárna a výkonný laser a zásobování energií pro tání ledu bude probíhat přes kanál z optických vláken. VALKYRIE bude muset nejen prolomit ledy, ale také odebrat vzorky. Laserový systém a kabel jsou již připraveny a kryobot, jehož testování je naplánováno na červen 2013 na ledovci Matanuska na Aljašce , se „finalizuje“ [1] . Kryobot se bude muset ponořit do hloubky 10-50 metrů. Na podzim 2014 byly testovány v Grónsku , kde kryobot pronikl do hloubky 200 metrů [2] .

Koncem července 2014 informovala agentura NASA o ověření fungování systému laserového vrtání (tání) ledu aparaturou VALKYRIE. Testy byly provedeny na ledovci Matanuska na Aljašce . Testovací model s 5 kW laserem dokázal provrtat led až do hloubky 30 metrů, což je dosavadní rekord mezi kryoboty (předchozí rekord drží kryobot vyvinutý NASA, který se v roce 2002 ponořil 23 metrů hluboko do norský ledovec Svalbad) [3] .

Další testy kryobotu VALKYRIE jsou naplánovány na srpen 2015, který se bude konat v Antarktidě. William Stone říká, že v budoucnu jeho společnost postaví 250kW laser, který dokáže proříznout kilometry ledu v Antarktidě.

Spolupráce kryobota s takovými zařízeními pro výzkum subglaciálních oceánů jako je vodní rover BRUIE vytvořený v NASA je možná .

Viz také

Poznámky

  1. Navržena zásadně nová metoda napájení planetárních roverů (22. dubna 2012). Archivováno z originálu 26. října 2012.
  2. Novinky: Stone Aerospace vyhrál 2. fázi financování projektu VALKYRIE . Stone Aerospace (18. října 2011). Archivováno z originálu 26. října 2012.
  3. Průzkumník ledového měsíce dostane test na silnici na Aljašce (24. července 2014). Získáno 28. července 2014. Archivováno z originálu dne 29. července 2014.