Čtyřnohý lunární robot - Lunar Leaper (2)

Aby mise přinesla nové vědecké poznatky, musí být malý robot vybaven důmyslnou geofyzikální aparaturou. Co s ní dokáže vyzkoumat? (délka blogu 3 min.)

Radar

Robot se samozřejmě neobejde bez radaru. Zařízení se jménem Ground‑penetrating radar (GPR) by mělo vysílat krátké elektromagnetické pulzy do podloží - a následně měřit jejich odrazy na rozhraních různých hornin nebo dutin. To dovolí zjistit, jaké je vnitřní vrstvení lávových proudů, tloušťka regolitu i to, jestli se pod povrchem nachází případný strop lávového tunelu.

Gravimetr

... což je velmi citlivý přístroj měřící drobné změny tíhového zrychlení, by mohl odhalit skryté rozdíly v hustotě, například přechod masivní horniny do velkého dutého prostoru.

Vědecká kamera

s vysokým rozlišením by měla mít možnost snímat stereo-snímky, zatímco vědci pak vytvoří 3D model stěn propasti. Vědecké kamery umožní sledovat vrstvy, trhliny a bloky hornin a posoudit stabilitu stěn i celkovou geometrii.

Mineralogie

V konceptu se zvažuje umístit na robota také malý infračervený spektrometr, který by z odraženého záření v různých vlnových pásmech odhadoval minerální složení horniny - dal by se tak určit například podíl olivínu, pyroxenu, živců, ilmenitu. Na základě těchto poznatků by se vědci dozvěděli, jak se v průběhu času měnily magmatické zdroje dané oblasti.

Průběh mise

Autoři článku rozdělují navržený průzkum na dvě fáze, které by se ovšem měly stihnout odehrát během jediného lunárního dne - tedy období, kdy bude mít sonda k dispozici sluneční záření. Přežívání lunární noci, kdy klesá teplota hluboko pod bod mrazu, není v plánu.

Přistání a cesta k propasti

Předpokládá se, že Lunar Leaper poletí jako sekundární náklad na přistávacím modulu - s přesností přistání kolem 50 metrů.

Proto se už teď (zatím jen z orbity Měsíce) hledají lokality, kde terén v okruhu 100 metrů umožňuje bezpečné přistání. Z těchto možných míst se pak vybírá takové, které zároveň zajišťuje co největší přímou viditelnost objektu Marius Hills Pit, ale i okolního terénu, aby mohlo být udržováno rádiové spojení mezi přistávacím modulem a roverem.

První fáze mise pak začíná po uvolnění a aktivaci robota. Cílem je dostat se z místa přistání ke kraji propasti nejkratší možnou cestou.

Robot bude v pravidelných intervalech zastavovat a provádět geofyzikální měření. Radar má podle návrhu snímat vlastnosti podloží přibližně po 0,1 metru chůze, zatímco gravimetrická měření budou prováděna přibližně po jednom metru. Z těchto dat pak vznikne průřez podložím, který by měl prozradit, kde se pod povrchem nachází dutina odpovídající lávovému tunelu.

Pokud bude na této trase sklon terénu ještě mírný, může robot sám plánovat trasu, vyhýbat se kamenům nebo malým kráterům a podle aktuálního režimu přecházet mezi chůzí, měřením, přenosem dat a pauzami, které budou nutné pro jeho chlazení. Operátor na Zemi by měl přitom dohlížet na průběh mise a mohl by samozřejmě i přejít z automatického režimu na režim s řízením ze Země.

Jakmile se robot přiblíží k samotné propasti, výrazně se zvýší sklon terénu a s tím i riziko uklouznutí. Koncept tedy vychází z omezení autonomie, takže další pohyb bude mnohem opatrnější. Operátoři na Zemi by pak s robotem mohli obejít kráter, aby bylo možné snímat stěny z více směrů.

Výsledkem této první fáze má být nejen geofyzikální mapa tunelu pod povrchem, ale i první podrobný 3D obraz stěn, který poprvé ukáže detaily vrstev a případných trhlin v měřítku několika centimetrů.

Další průzkum

Pokud všechno půjde podle plánu a základní cíle budou splněny, měla by mise přejít do druhé fáze. V ní má robot překročit okraj předpokládaného lávového tunelu, pokračovat v měření a pak se vrátit a zaměřit se na opačnou stěnu propasti. To by mělo zaručit lepší mapu geometrie dutiny a rozložení hustoty v podloží.

V této fázi by mohlo dojít také na další výzkumy, které už nebudou patřit k základnímu programu. Nohy robota by se například daly využít k hrabání do regolitu nebo přesouvání menších kamenů.

V úvahu přicházejí také různé zkoušky autonomie, kde robot sám navrhne krátké místní trasy a experimenty, které pak operátor posoudí a schválí nebo odmítne.

Samotný sestup na dno propasti v základním scénáři zatím není. Riziko je neúměrně vysoké, navíc by se s robotem nedalo v propasti dost dobře komunikovat. Autoři ale připouštějí, že ke konci mise, až budou hlavní cíle splněny a případné ztráty budou už akceptovatelné, mohl by robot zkoumat i nižší část jeskyně nebo její dno.

Článek je zatím jen nápadem na využití a konkrétní představou o tom, jak by mohl vypadat robot, který bude zkoumat jeskyni na Měsíci. Vědci musí ještě vyřešit různé problémy - jako například tepelnou izolaci a chlazení, ochranu před abrazivním regolitem nebo počítačové a programové vybavení mise. Přesto už není kráčející lunární robot vzdálenou vizí. Mise by se mohla uskutečnit v poměrně blízké budoucnosti.

^{Zdroj: Odkaz}