Kryobot

Cryobot  är en robot designad för att arbeta i is eller isvatten.

Funktioner och teknologier

Kryoboten är ett ytkontrollerat, icke-återställbart fordon som kan penetrera upp till 3 600 meter in i isen. Den kan användas för att studera temperatur, stress, isrörelser och dess seismiska, akustiska och dielektriska egenskaper. Kryoboten kan även användas för andra fjärravkänningsapplikationer. Sonden består av en het kropp för att penetrera isen genom att smälta den, instrumentering, två spolar av elektriska ledningar som förbinder sonden med ytan för kraftöverföring och signalering, samt en tank fylld med en dielektrisk vätska.

Historik

Kryoboten uppfanns av den tyske fysikern Carl Filbert, som först demonstrerade den på 1960 -talet som en del av International Greenland Glaciological Expedition (EGIG), och nådde borrdjup på över 1 000 meter. 1973 genomförde brittiska forskare radarundersökningar i Antarktis och upptäckte möjliga sjöar under isen. 1991 utförde den europeiska satelliten ERS-1 högfrekvent radar av mitten av Antarktis istäcke och bekräftade upptäckten av en stor sjö under fyra kilometer is, kallad Lake Vostok . Sjön anses orörd och NASA planerar att använda en kryobot för att utforska den. Detta kan avgöra vilka mikrobiella arter som levde innan sjöns ekosystem skars av från omvärlden för 15 miljoner år sedan. Cryobots har testats i Antarktis som prototyper för rymdsonder som kan passera genom det istäckta skalet på Jupiters måne Europa och utforska ett troligt hav av flytande vatten som kan vara värd för utomjordiskt liv.

Aktuell utveckling

2003 började Stone Aerospace arbetet med en prototyp DEPTHX-robot utrustad med ett 5W fiberlaserkommunikationssystem.

Under 2008-2009 utforskade Endurance-kryoboten utvecklad av Stone Aerospace den subglaciala sjön Bonney i Antarktis .

2012 presenterade chefen för Stone Aerospace , William Stone, vid NASA Astrobiological Scientific Conference i Atlanta konceptet med laserborrningsteknik, när energi överförs genom en optisk fiber (den teoretiska gränsen är 4,6 MW), som samtidigt kan tjäna till att utbyta information med den. I det här fallet kommer laserstrålningen huvudsakligen att omvandlas till mikrovågor, med vilka kryoboten, på samma sätt som en nedsänkt mikrovågsugn , kommer att smälta isen framför sig. En liten del av energin som krävs av drönarens vetenskapliga utrustning kommer att hämtas från värme med hjälp av en kompakt termoelektrisk generator . Under de kommande åren har Stone för avsikt att testa en fem kilowattslaser som gör att kryoboten kan borra genom 250 meter is under markförhållanden. Det föreslagna kraftförsörjningsschemat skulle göra det möjligt att lämna en kärnreaktor (eller någon annan energikälla) på ytan, samtidigt som kryoboten matas även på tiotals kilometers djup. VALKYRIE-kryoboten (Mycket djup autonom laserdriven Kilowatt-klass Yo-yoing Robotic Ice Explorer) under utveckling är 1,83 m lång och endast 25,4 cm i diameter. I framtida tester kommer också dess kraftverk och kraftfulla laser att finnas kvar på ytan och energiförsörjningen för smältande is kommer att ske via en fiberoptisk kanal. VALKYRIE kommer inte bara att behöva bryta isen, utan också ta prover. Lasersystemet och kabeln är redan klara, och kryoboten, som är planerad att testas i juni 2013 på Matanuska- glaciären i Alaska , håller på att ”slutföras” [1] . Kryoboten måste dyka till ett djup av 10-50 meter. Hösten 2014 testades de på Grönland , där kryoboten trängde in till ett djup av 200 meter [2] .

I slutet av juli 2014 rapporterade NASA-byrån om verifieringen av driften av laserborrningssystemet (smältande) is med VALKYRIE-apparaten. Testerna utfördes på Matanuska- glaciären i Alaska . En testmodell med 5 kW laser kunde borra genom isen till ett djup av 30 meter, vilket är det nuvarande rekordet bland kryobotar (det tidigare rekordet innehas av en kryobot utvecklad av NASA, som 2002 störtade 23 meter djupt in i den norska Svalbadglaciären) [3] .

Nästa test av VALKYRIE-kryoboten är planerad till augusti 2015, som kommer att hållas i Antarktis. William Stone säger att hans företag i framtiden kommer att bygga en 250kW laser som kan skära genom milsvid is på Antarktis.

Samarbete av en kryobot med sådana enheter för forskning av subglaciala hav som vattenrovern BRUIE skapad i NASA är möjlig .

Se även

Anteckningar

  1. En i grunden ny metod för strömförsörjning för planetariska rovers föreslås (22 april 2012). Arkiverad från originalet den 26 oktober 2012.
  2. Nyheter: Stone Aerospace vinner fas 2-finansiering för projekt VALKYRIE . Stone Aerospace (18 oktober 2011). Arkiverad från originalet den 26 oktober 2012.
  3. Icy moon explorer får ett Alaska road test (24 juli 2014). Hämtad 28 juli 2014. Arkiverad från originalet 29 juli 2014.