Nicht alle Rover sind darauf ausgelegt, auf der Oberfläche anderer Welten wie dem Mars herumzustreifen. Zumindest ein Rover ist im Wasser; eine notwendige Entwicklung, wenn wir Enceladus erkunden wollen, Europa , und die anderen Wasserwelten des Sonnensystems. Dieser Rover wird Buoyant Rover for Under-Ice Exploration oder BRUIE genannt.
Dies ist kein schwimmendes U-Boot-Fahrzeug. Es ist ein Fahrzeug mit Rädern, das entwickelt wurde, um auf Eisschilden kopfüber zu fahren. BRUIE ist schwimmfähig, wodurch es gegen die Eisdecke gedrückt wird.
BRUIE befindet sich derzeit in der Antarktis bei Australien Casey Forschungsstation . Im Laufe des nächsten Monats werden die Betreiber es auf Herz und Nieren prüfen und seine Ausdauer in Erwartung einer zukünftigen Mission zu einer eisigen Meereswelt wahrscheinlich testen Europa . Die Tests werden sich auf die Grenzflächen konzentrieren, wo der Eisschild auf Wasser trifft.
Eis-Wasser-Grenzflächen sind wichtig, weil sie auf Welten wie Europa eine sehr dynamische Chemie haben können, teilweise weil gelöste Verunreinigungen von einer fortschreitenden Eisfront abgewiesen werden. Auf lebenden Welten wie der Erde gibt es auch höhere Konzentrationen von Lebensformen in diesen Arten von Schnittstellen. Auch von der Topographie der Eisunterseite können Wissenschaftler viel lernen, auch wie sich das Eis bildet. Und das Eis kann als Falle für Gase dienen, entweder aus biologischen oder geologischen Prozessen.
„Wir haben festgestellt, dass Leben oft an Grenzflächen lebt, sowohl am Meeresgrund als auch an der Eis-Wasser-Grenzfläche oben.“
Andy Klesh, leitender BRUIE-Ingenieur.
Kevin Hand ist leitender Wissenschaftler des JPL im BRUIE-Projekt. Hand und viele andere in der wissenschaftlichen Gemeinschaft sind der Meinung, dass Mondozeane in unserem Sonnensystem – Europa, Enceladus und andere – wahrscheinlich der beste Ort sind, um nach Leben zu suchen. Tauchroboter werden bei der Erforschung eine Rolle spielen müssen.
„Die Eisschalen, die diese fernen Ozeane bedecken, dienen als Fenster in die Ozeane darunter, und die Chemie des Eises könnte dazu beitragen, das Leben in diesen Ozeanen zu ernähren. Hier auf der Erde spielt das Eis, das unsere polaren Ozeane bedeckt, eine ähnliche Rolle, und unser Team interessiert sich besonders dafür, was dort passiert, wo das Wasser auf das Eis trifft“, sagte Hand.
BRUIE wird den nächsten Monat damit verbringen, seine Ausdauer in den eisigen Gewässern in der Nähe der Casey Station in der Antarktis zu testen. Der Rover nutzt seinen Auftrieb, um sich im Eis zu verankern und auf zwei Rädern kopfüber an diesem entlangzurollen. Bildquelle: NASA/JPL
Aber der Schnittstellenbereich kann schwierig zu erkunden sein. Tauchboote sind nicht praktikabel.
„Wir haben festgestellt, dass Leben oft an Grenzflächen lebt, sowohl am Meeresgrund als auch an der Eis-Wasser-Grenzfläche oben. Die meisten Tauchboote haben es schwer, dieses Gebiet zu untersuchen, da Meeresströmungen sie zum Absturz bringen könnten oder zu viel Energie verschwenden würden, um ihre Position zu halten“, sagte der leitende Ingenieur Andy Klesh. „BRUIE nutzt jedoch Auftrieb, um im Eis verankert zu bleiben und ist für die meisten Strömungen unempfindlich. Darüber hinaus kann es sicher heruntergefahren und nur eingeschaltet werden, wenn eine Messung erforderlich ist, sodass es Monate damit verbringen kann, die Umgebung unter dem Eis zu beobachten.“
BRUIE ist einen Meter lang und mit zwei Rädern ausgestattet. Es rollt auf der Unterseite des Eises entlang und hat Kameras und Lichter und Kommunikationsgeräte darauf. Es kann auch einige wissenschaftliche Instrumente tragen, die später angebracht werden, wenn die ersten Tests gut verlaufen. Während früherer Tests in der Arktis verbrachte der Rover einige Zeit ohne Verbindung und kommunizierte durch das Eis mit einer Basisstation und schließlich mit JPL. Aber während der Antarktistests wird es angebunden.
Dan Berisford arbeitet als Maschinenbauingenieur an diesem Projekt. In einer Pressemitteilung sagte Berisford: „BRUIE wird mehrere wissenschaftliche Instrumente zur Messung von Parametern im Zusammenhang mit dem Leben mit sich führen, wie z. “
Wir wissen nicht, welches Leben auf Europa oder Enceladus aussehen wird, wenn es da ist. Wir werden auch nicht unbedingt wissen, wie man seine Anwesenheit erkennt. Aber die Suche muss irgendwo beginnen. „Sobald wir dort angekommen sind“, fügte Berisford hinzu, „können wir wirklich nur noch Leben erkennen, das dem auf der Erde ähnelt. Es ist also möglich, dass sehr unterschiedliche Mikroben schwer zu erkennen sind.“
Wissenschaftler haben andere Konzepte zur Erforschung der eisigen Ozeanmonde entwickelt. Ein Hindernis für Fahrzeuge wie BRUIE ist die Dicke des Eises. Auf Europa ist der Ozean unter einer massiven Eisdecke begraben, die bis zu 30 km dick sein kann. Während der Antarktistests wird das Team einfach Löcher in das Eis bohren und BRUIE einbringen.
Ein vorläufiges Konzept zur Erkundung des Ozeans unter Europas Eisschild ist a nuklearbetriebener Tunnelroboter . Es ist das Ergebnis einer Konzeptstudie, deren Ziel es ist, über die Herausforderung der Erkundung Europas nachzudenken. Die Wärme aus Atomkraft würde das Eis schmelzen und das Fahrzeug würde sich selbst durch das Loch treiben.
Einmal durch, könnte ein anderer Fahrzeugtyp zur Erkundung entsandt werden. Während die Konzeptbilder des Künstlers ein schwimmendes Tauchboot zeigen, könnte ein auf BRUIE basierendes Fahrzeug realistischer sein.
Künstlerische Darstellung eines hypothetischen Kryobots (ein Roboter, der Wassereis durchdringen kann) in Europa. Bildnachweis: NASA
Das Ziel dieser antarktischen Tests ist es, BRUIE dazu zu bringen, monatelang unter dem Eis zu überleben. Das Team wird auch die Fähigkeit des Fahrzeugs weiterentwickeln, ohne Halteseil zu arbeiten und in größeren Tiefen zu erkunden.
Es gibt zwar keinen Zeitplan für eine Mission nach Europa, die den Ozean tatsächlich erkunden würde, aber es gibt die bevorstehende Europa Clipper Mission. Die NASA bringt den Clipper Mitte der 2020er Jahre auf den Markt. Es wirft einen detaillierten Blick auf Europa und hilft uns hoffentlich zu verstehen, ob es das Leben unterstützen kann und ob der nächste Schritt bei der Suche nach einem Fahrzeug wie BRUIE ist.
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