Разведчик инопланетных океанов завершил первый полевой сезон
Американский независимый подводный робот ENDURANCE, выстроенный в ходе проекта изучения подлёдных океанов на вторых планетах, завершил первый полевой сезон в Антарктиде, где продемонстрировал собственные способности под толщей льда озера Бонни (Lake Bonney) в равнине Макмёрдо (McMurdo).
ENDURANCE свидетельствует Environmentally Non-Disturbing Under-ice Robotic ANtarctic Explorer, другими словами антарктический подлёдный исследователь, не тревожащий внешнюю среду. Последняя добавка неслучайна — этот робот есть рабочим прообразом той автомобили, что в один раз сможет пробраться под толщу льда, укрывающего океан на спутнике Юпитера — Европе, где вероятно существование судьбы.
Хотя бы лишь и микробной.
Соответственно, машина не должна принести с собой микробов земных. Да и в этих тестах «деликатность» не помешает. Так как озеро Бонни связано с ледником Тейлора (Taylor Glacier).
А он известен своим замечательным кровавым водопадом, поставляющим с громадной глубины бактерии, пребывавшие в изоляции от внешнего мира 2 миллиона лет.
Вода, как видно, не радовала исследователей прозрачностью. Справа вверху: подводная часть ледника глазами робота.
Справа внизу: стартовый домик Bot House. Ниже: иллюстрация робота (и схема фотографии с сайта evl.uic.edu).
Практически ENDURANCE — это доработанный и переименованный прекрасно нам узнаваемый интеллектуальный робот DEPTHX, детище компании Stone Aerospace, выстроенное при участии спецов из университета робототехники университета Карнеги-Меллона (Robotics Institute of CMU).
Основная изюминка аппарата — свойство к независимой навигации подо льдом, к исполнению «полётного задания» (по сбору научных данных) и независимому возвращению к проруби, через которую его опускали.
В 2007-м DEPTHX нырнул на дно самого глубокого на планете естественного колодца, составив его карту. А вот сейчас робот показал себя с самой лучшей стороны в куда более жёстких условиях.
В прошлую зиму он совершил пара десятков погружений на озере Бонни. Для чего учёным было нужно протопить в пятиметровом льду колодец диаметром более 2 метров (сам круглый робот имеет диаметр 2,13 м).
Лишь на создание этого отверстия ушло три дня. Около была установлена платформа для крана (в воздухе ENDURANCE весит 1,3 тонны), прикрытая палаткой — Bot House.
Из этого подводный робот и стартовал в собственные вылазки, длившиеся месяц. И не смотря на то, что для страховочного контроля за ним (это однако ещё тесты) учёные использовали долгий оптоволоконный кабель, машина действовала только под управлением бортового интеллекта, совершая разведку на громадном удалении от проруби (в много метров) и на приличной глубине.
Неспециализированный же путь под водой в каждом таком погружении составлял от 1 до 2 километров.
Аппарат записывал показания температурного, химических и биологических датчиков в различных точках и наносил их на собственную карту. Тем самым, кстати, он внёс большой вклад в изучении самого озера, в котором раньше учёные только делали маленькие проруби, опуская на тросе комплект сенсоров.
При солидных размерах водоёма это не через чур продуктивно.
Возвращаясь, робот применял память и собственный комплекс навигации собственных перемещений, а на конечном этапе — использовал камеру для визуального поиска проруби и всплывал совершенно верно по её центру, не касаясь стенок.
«В то время, когда он оказался в отверстии во льду, это был самый впечатляющий момент для меня», — делится собственными переживаниями доктор наук Питер Доран (Peter Doran) из университета Иллинойса в Чикаго, научный руководитель всего проекта ENDURANCE. Сейчас Доран подводит итоги зимней экспедиции, и итоги эти радуют.
Вверху: один из участников команды делает диагностику робота перед отправкой его на задание. Ниже: карта изучавшейся части озера, покрытая сеткой, с шагом по 100 метров.
Зелёным отмечены контрольные точки, в которых робот побывал по окончании седьмого погружения.Потом: гор «картошка» (Potato Rock), стоящая на краю озера. Из-за таких скал учёные опасались направлять робота к берегам.
И не напрасно – один двухметровый валун попался машине в её путешествии (в центре). Правее: визуализация показаний сонаров робота.
Внизу: отмечена часть ледника, из которой шёл поток воды, так огорчивший исследователей озера (фотографии с сайта evl.uic.edu).
О проекте, к слову, мы подробно говорили. И тогда мы, например, говорили, что за DEPTHX/ENDURANCE нынешнего примера участники проекта собираются создать новый ENDURANCE, намного более компактный, лёгкий и более умный, а это должно явиться следующим шагом на пути таких подводных автомобилей к далёкой Европе.
Примечательно, что первый сезон не обошёлся без неожиданностей. Так, тёплая погода стала причиной усилению таяния ледника Тейлора, что дал сильный выброс воды в озеро. В следствии в самом озере вода помутнела, так что видимость иногда падала до 30 сантиметров.
Вследствие этого не удалось совершить видео- и фотосъёмку подводной части ледника. Но в следующем сезоне учёные рассчитывают выполнить и эту задачу.
Кроме этого никто не предвидел действие насыщенных газом вод озера на аппарат — на его поверхности образовывались мириады микропузырьков, увеличивающие плавучесть робота. Так что, чтобы компенсировать данный эффект, инженерам было нужно поставить в машину дополнительный набор аккумуляторная батарей, подняв её массу.
Но все эти трудности — хороший тест для проекта, имеющего «космический» прицел.
