Познакомьтесь с Флотом AUV, который может в конечном счете изучить «океаны» на других планетах
Итак, вы слышали о БПЛА (беспилотные летательные аппараты). Но слышали ли вы о AUV? Автономные подводные аппараты - один из самых перспективных путей для изучения наших океанов и других планет.
В последние годы мы наблюдаем растущий интерес к отправке воздушных дронов в астральные тела, такие как планеты, луны и астероиды. Но некоторые группы разрабатывают ремесла, предназначенные для изучения различных сред в целом.
Stone Aerospace - это американская компания, разрабатывающая инструменты для разведки в суровых, сложных и опасных средах, таких как подводные, а точнее, подводные среды в космосе.
Поиск земноподобных планет
Но если Земля - единственная известная планета, в которой есть жидкие океаны, почему мы строим устройства, чтобы исследовать их среди звезд? Ответ имеет более широкий охват, чем изначально очевидно.
Астробиологи NASA разработали проект SIMPLE-short для суб-ледовых морских и планетарно-аналоговых экосистем - как часть ASTEP (астробиология науки и техники для изучения планет). Как следует из названия, поле астробиологии сосредоточено на поиске и (оптимистично) подготовке к изучению внеземной жизни.
Проект SIMPLE нацелен на использование шельфового ледника Макмердо в качестве прокси для теоретических океанских условий под льдом Европы, одной из лун Юпитера, где ученые полагают, что у нас могут быть лучшие шансы найти внеземную жизнь (без межзвездного путешествия).
Согласно репортажу NASA 2015 года о ПРОСТОЙ ПРОЕКТЕ, «океаны» Европы - это область, представляющая большой интерес для области астробиологии:
«… чуть ниже их соответствующих ледяных корков (Земля и Европа), вероятно, имеют сходные океанические условия, в том числе температуры, давления … и потенциально даже соленость. Таким образом, интерфейс между толстыми шельфовыми полками Земли и океаном является важным и мало- исследуемый аналог для физико-химических и, возможно, микробных характеристик ледяных миров ».
Каменный флот подводных транспортных средств предназначен для подготовки к исследованию этих океанических сооружений. Автомобили специализируются на автономной навигации с использованием лазерной и гидролокационной навигации, машинного обучения и искусственного интеллекта, а также инновационного оборудования для расчета и движения. Команда также готовилась к возможному исследованию океанов Европы и других стран путем тестирования своих флотов в сенотах Мексики, Антарктики и подводных пещер во Флориде.
Вот краткий обзор некоторых проектов Stone Aerospace и того, как они могут поддержать разведку в будущем.
DEPTHX: Исследователь для океанов Европы
DEPTHX - автономное подводное транспортное средство, которое предназначено для изучения и отображения неизвестных подводных районов, особенно тех, где невозможна прямая навигационная операция. DEPTHX может похвастаться названием первой роботизированной системы для использования 3D SLAM для навигации в реальном времени, первой автономной системы для карты подводной пещеры, а первая роботизированная система самостоятельно определяет, как собирать биологический образец.
Изображение предоставлено Stone Aerospace
Конструкция транспортного средства предназначена для сведения к минимуму возможности его застревания в среде с неизвестными опасностями, отсюда и гладкая форма эллипсоида. Он оснащен рычагом, который может растягиваться на 1, 5 метра для сбора образцов.
DEPTHX использует две отдельные системы навигации: навигационную систему 3D SLAM и систему мертвого расчета с кольцевым лазерным гироскопом, датчиками глубины и протоколом скорости доплеровского сканирования с пользовательским программным обеспечением.
Сенотные карты, созданные DEPTHX. Изображение предоставлено Stone Aerospace
В 2007 году команда использовала DEPTHX для самостоятельного изучения гидротермального весеннего комплекса Zacatón в Мексике.
Что касается возможного освоения космоса, DEPTHX можно было бы использовать для изучения океанов Европы, где важна способность автономно перемещаться и собирать образцы.
ARTEMIS: Обнаружение признаков жизни под водой
ARTEMIS - еще один подводный автономный автомобиль, который был разработан для возможного использования в outerspace, однако этот проект фокусируется на обнаружении астробиологии в неизведанных подводных средах.
На борту ARTEMIS находится массив датчиков и инструментов для навигации и обнаружения сигнатур жизни: белковый флуоресцентный спектрометр, порт для сбора проб воды, порт, через который может проходить вода для измерений pH / кислорода / CTD, оптический триплет, обнаруживают органическое вещество и камеры HD со светодиодным освещением.
Некоторые из датчиков на ARTEMIS также могут расширять и проникать в верхний лед для сбора измерений и образцов. Автомобиль также использует 3D-сонар для картографирования и навигации.
ARTEMIS была испытана в рамках Антарктического шельфового ледника Муркадо в 2015 году.
ARTEMIS под шельфом льда Murcado. Изображение предоставлено Stone Aerospace
Sunfish: перемещение сложных сред
Sunfish - это последнее дополнение к флоту подводных разведчиков компании Stone Aerospace. Команда недавно проверила Sunfish в подводных пещерах павлиньих источников в штате Флорида, сложной и лабиринтной атмосфере, где дайверы могут легко потеряться.
Sunfish способен парить, двигаться в любом направлении и использует 3D-навигацию с гидролокатором для отображения и навигации по окружающей среде, избегая при этом опасности. Он отслеживает маршрут, по которому он проходит через пещеры, и может перемещаться обратно на домашнюю базу, не теряясь, признавая функции в окружающей среде.
Sunfish также может получить цель, например, достичь точки, которая находится на расстоянии 1 мили к северу от ее текущего местоположения, и будет ориентироваться и попытаться определить лучший маршрут для выполнения своей задачи. Когда автомобиль достигнет тупика, он может выполнить резервное копирование и попробовать другой путь.
Испытание было впервые, когда автономное транспортное средство, проходящее через Пикок-Спрингс, достигло своей цели и вернулось к своей отправной точке, используя автономную навигацию - успешный пробег для команды и шаг ближе к океанам Европы.
Солнце в Пикок-Спрингс. Изображение предоставлено Stone Aerospace
AUV представляют собой захватывающую новую форму освоения космоса. Комплексная задача - объединение обнаружения объектов, планирования движения и точного восприятия в автономное транспортное средство. Мы видели, что Stone Aerospace выполнила это с помощью своих AUV в водоемах здесь, на Земле. Но как они будут жить в космосе? Оставайтесь с нами и, надеюсь, узнаем.
Обновлено 11 декабря 2017 года.
Особенное изображение предоставлено Stone Aerospace.