Σφαιρικά «Αερομπότ» της NASA θα εξερευνήσουν τις σπηλιές του Τιτάνα, του φεγγαριού του Κρόνου

Η ιδέα βρίσκεται ακόμη σε πολύ πρώιμο στάδιο, αλλά έχει ήδη εξασφαλίσει χρηματοδότηση από το πρόγραμμα NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC), που υποστηρίζει τεχνολογίες με πιθανές μελλοντικές εφαρμογές στην εξερεύνηση του Διαστήματος, αναφέρει το Space.com.

Η εξερεύνηση του Τιτάνα

Ο Τιτάνας αποτελεί εδώ και χρόνια έναν από τους πιο ενδιαφέροντες στόχους για τους πλανητικούς επιστήμονες. Η επιφάνειά του διαθέτει ποτάμια, λίμνες και θάλασσες από υδρογονάνθρακες, κυρίως μεθάνιο και αιθάνιο, αλλά και ιδιαίτερους γεωλογικούς σχηματισμούς που θυμίζουν καρστικά τοπία στη Γη, με καταβόθρες και πιθανές υπόγειες σπηλιές.

Η δύσβατη αυτή μορφολογία κάνει εξαιρετικά δύσκολη την εξερεύνηση με συμβατικά οχήματα εδάφους. Για τον λόγο αυτό, ερευνητές εξετάζουν την πιθανότητα χρησιμοποίησης μικρών ιπτάμενων οχημάτων, που θα μπορούν να διεισδύουν σε περιοχές απρόσιτες για ένα rover.

Το πρόγραμμα ονομάζεται SPARK, από τα αρχικά των λέξεων Solid-state Propulsion for Autonomous Reconnaissance of Karst. Επικεφαλής του είναι ο Ντάνιελ Ντρου, επίκουρος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Χαβάης στο Μάνοα. Η πρώτη φάση της χρηματοδότησης έχει διάρκεια εννέα μηνών και στόχος είναι να εξεταστεί κατά πόσο η τεχνολογία μπορεί πράγματι να λειτουργήσει στις ακραίες συνθήκες του Τιτάνα.

Πώς λειτουργούν τα «Αερομπότ»

Η βασική καινοτομία βρίσκεται στο σύστημα πρόωσης. Αντί για έλικες ή κινητήρες τζετ, τα SPARK θα χρησιμοποιούν ηλεκτροϋδροδυναμική πρόωση, μια μορφή ιοντικής προώθησης που εκμεταλλεύεται ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια για να δημιουργεί ώση. Το σύστημα δεν έχει κινούμενα μέρη, λειτουργεί σχεδόν αθόρυβα και θα μπορούσε να αποδειχθεί ιδιαίτερα ανθεκτικό στις εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες του Τιτάνα.

Ένα ακόμη πλεονέκτημα είναι ότι η πρόωση αυτή προκαλεί ελάχιστη ανατάραξη του αέρα. Αυτό έχει σημασία σε μια αποστολή που θα επιχειρούσε να μελετήσει ευαίσθητες στρώσεις υδρογονανθράκων χωρίς να τις διαταράξει.

Ο Ντρου παρομοιάζει τον πιθανό ρόλο των SPARK με εκείνον του Ingenuity στον Άρη. Το μικρό ελικόπτερο της NASA είχε σχεδιαστεί αρχικά ως τεχνολογική επίδειξη λίγων πτήσεων, αλλά τελικά πραγματοποίησε 72, αποδεικνύοντας ότι τα ιπτάμενα οχήματα μπορούν να αλλάξουν τον τρόπο εξερεύνησης άλλων κόσμων.

Η έρευνα του Ντρου πάνω στην ηλεκτροϋδροδυναμική πρόωση ξεκίνησε ήδη από τα μεταπτυχιακά του χρόνια στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Μπέρκλεϊ. Αρχικά ενδιαφερόταν για μικροσκοπικά ρομπότ που θα πετούσαν όπως τα έντομα, όμως στη συνέχεια στράφηκε στα λεγόμενα «ionocraft», συσκευές που μπορούν να αιωρούνται χωρίς έλικες.

Η ομάδα του έχει ήδη παρουσιάσει μικροσκοπικά ιπτάμενα συστήματα μεγέθους λίγων εκατοστών, ακόμη και πρωτότυπο «micro-hovercraft» που κινείται αποκλειστικά με ιοντική πρόωση.

Περιορισμοί και στόχοι

Η τεχνολογία, πάντως, έχει και σοβαρούς περιορισμούς. Η απόδοσή της είναι χαμηλή σε σύγκριση με συμβατικούς κινητήρες, γεγονός που περιορίζει τις εφαρμογές της στη Γη. Παρ’ όλα αυτά, θα μπορούσε να αποδειχθεί κατάλληλη για εξειδικευμένες αποστολές, όπως μικρά εσωτερικά drones, σμήνη ρομπότ ή ηλεκτρικά αεροσκάφη πολύ μικρής κλίμακας.

Στην πρώτη φάση του SPARK, οι ερευνητές θα μελετήσουν την κατανάλωση ενέργειας, τις θερμικές απαιτήσεις και τη λειτουργία των επιμέρους συστημάτων. Παραμένει αβέβαιο αν η τεχνολογία θα προλάβει να συνδεθεί με την αποστολή Dragonfly της NASA προς τον Τιτάνα, όμως ο στόχος είναι μακροπρόθεσμος: να δημιουργηθεί ένα νέο είδος εξερευνητή, ικανό να πετά εκεί όπου κανένα τροχοφόρο όχημα δεν μπορεί να φτάσει.