MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
Беспилотники с радаром могут помочь аппаратам на Марсе точнее выбирать место для бурения в поисках воды. Команда Аризонского университета (University of Arizona) во главе с Роберто Агиларом (Roberto Aguilar) показала, что георадар на беспилотнике с большой точностью картирует погребённые ледники Аляски и Вайоминга — наземные аналоги ледяных залежей Красной планеты.
Источник изображения: Jack W. Holt / space.com, agupubs.onlinelibrary.wiley.com
Работа была опубликована 24 марта в журнале Journal of Geophysical Research. Установленный на беспилотнике георадар фиксировал толщину обломочного слоя горных пород над залежами льда и внутреннюю структуру самого льда — задачи, недоступные орбитальной радиолокации. На малой высоте над ледниками Аляски и Вайоминга учёные строили карты толщины льда и регистрировали слои горных обломков всего в несколько футов. Точность подтвердили полевыми измерениями в шурфах, при бурении и численным моделированием.
«Чтобы решить, где бурить на Марсе, нужно знать, лежит ли искомый лёд под одним метром обломочного материала или под десятью, — заявил в сообщении Агилар, аспирант Лунно-планетной лаборатории (Lunar and Planetary Laboratory) Аризонского университета. — Именно такие данные и способна дать система на базе беспилотников».
Десятилетиями марсианские миссии искали лёд под поверхностью планеты орбитальными радарами — в частности, радаром подповерхностного зондирования SHARAD на борту аппарата NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Орбитальные данные подтвердили, что под слоями породы и пыли в средних широтах планеты заключены огромные объёмы водяного льда. Однако точную глубину льда и толщину перекрывающего его обломочного слоя не установили — а от этих параметров зависит, удастся ли вообще добраться до искомого ресурса.
Слева показана схема архитектуры системы, справа — дрон DJI M600 Pro с георадаром MALA Geodrone 80 на стартовой площадке каменного ледника Галена-Крик; белые цилиндры — антенны длиной 1,04 м с разносом 0,5 м, а консервная банка дана для масштаба. Источник изображения: agupubs.onlinelibrary.wiley.com
«Мы и раньше знали, что георадар работает, но впервые установили его на беспилотники и проверили, как технологию применить на практике, — рассказал Агилар. — Например, мы выяснили, на какой высоте и с какой скоростью должен лететь беспилотник, насколько важно двигаться в направлении течения ледника и как обеспечить правильную ориентацию радара, чтобы он улавливал отражения от льда».
В будущих миссиях беспилотники, скорее всего, не заменят орбитальные аппараты и марсоходы, а станут промежуточным звеном многоуровневой разведки: орбитальные приборы выделяют крупные участки, беспилотники уточняют карты с высоким разрешением, а наземные миссии ведут бурение и анализ. Такой подход может снизить риски и направить миссии в наиболее перспективные точки.
Водяной лёд на Марсе — одновременно научный архив прошлых климатических условий и потенциальный ресурс для будущих астронавтов: источник питьевой воды, основа для производства кислорода и ведения сельского хозяйства. Точный выбор района также может повысить шансы обнаружить следы прошлой жизни на планете.
Источник изображения: Michael Daniel / space.com, tapir.lpl.arizona.edu
Идея опирается на опыт вертолёта NASA Ingenuity, который продемонстрировал возможность моторного полёта в разреженной атмосфере Марса и открыл путь к более совершенным летательным научным платформам. «Мы заполняем пробел между сегодняшними наблюдениями с орбиты и более далёким будущим, в котором астронавты высадятся на Марсе и будут вести наблюдения на поверхности, — заявил Агилар. — Это даёт возможность изучать ледники уже сейчас — с воздуха».
Источники:
