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Le cose stanno migliorando per scavare in profondità su Marte. I progressi sono palpabili su come estrarre al meglio il ghiaccio sotterraneo per generare acqua potabile, carburante per missili e altre risorse utili sul Pianeta Rosso.
Ma noioso dall’alto Marte raggiungere i serbatoi ghiacciati disponibili non è un gioco da ragazzi.
Ad affrontare questa sfida è l’azienda Robotica delle apiche chiama il suo approccio il concetto RedWater.
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Duplici scopi
“RedWater ha dimostrato di essere l’architettura giusta per le trivellazioni profonde su Marte”, ha affermato Kris Zacny, vicepresidente del gruppo di tecnologia di esplorazione presso Honeybee Robotics ad Altadena, California.
Zacny ha affermato che RedWater può servire a un duplice scopo: perforazione per l’esplorazione scientifica e estrazione dell’acqua. “È vantaggioso per tutti. Siamo in una posizione in cui questa tecnologia può essere integrata [the] prossime missioni su Marte”, ha detto a Space.com.
Recenti rivelazioni sul ghiaccio d’acqua sotterraneo del Pianeta Rosso si adattano bene a RedWater.
Ghiaccio del ghiacciaio
Nel corso degli anni, i dati raccolti dalle sonde orbitanti su Marte hanno rivelato che un terzo della superficie marziana contiene ghiaccio vicino alla superficie, oltre a lastre di ghiaccio sepolte più in profondità.
Ad esempio, all’inizio di quest’anno, le osservazioni dell’Agenzia spaziale europea Marte espresso La sonda ha suggerito che strati di ghiaccio d’acqua si estendono diverse miglia sotto terra in alcuni luoghi del pianeta.
Alla storia del ghiaccio di Marte si aggiunge il rapporto di questo mese alla 55a Conferenza sulle scienze lunari e planetarie di vulcano mai visto prima.
La nuova ricerca ipotizza che, al di sotto di quella struttura fortemente erosa, sia probabilmente ancora presente il ghiaccio del ghiacciaio, conservato vicino alla superficie in una regione equatoriale relativamente calda su Marte.
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Test end-to-end
Nel frattempo, i tecnici di Honeybee hanno recentemente completato i test end-to-end di un sistema RedWater nella camera fredda dell’azienda, ha affermato Joey Palmowski, un ingegnere di sistema dell’azienda.
Questo lavoro è stato intrapreso attraverso una sovvenzione della NASA Next Space Technologies for Exploration Partnerships (NextSTEP-2), ha detto Palmowski a Space.com.
Il sistema RedWater utilizza due tecnologie terrestri collaudate, già messe in atto a sostegno delle operazioni polari sia in Groenlandia che in Groenlandia Antartide. Sono tubi a spirale che si srotolano dalla superficie nel ghiaccio sottostante, e quello che viene chiamato il concetto Rodriguez Well, o “RodWell”.
RodWell è un metodo per sciogliere un pozzo nel ghiaccio sotterraneo e pompare l’acqua liquida in superficie.
Per andare al sodo: il ghiaccio d’acqua sotto forma di ghiacciai o calotte di ghiaccio ricoperti di detriti, spessi forse centinaia di metri, è stato rilevato e mappato alle medie latitudini di Marte. Questo è un posto favorevole per un futuro avamposto di spedizione umano.
Squadra di nuoto
Nathaniel Putzig è direttore associato e scienziato senior presso l’ufficio del Planetary Science Institute a Lakewood, in Colorado.
In qualità di co-responsabile del team del progetto Subsurface Water Ice Mapping (SWIM) su Marte, Putzig e colleghi sono impegnati a tracciare la posizione e la profondità del ghiaccio alle medie latitudini su Marte.
Stanno ora concludendo una terza fase del lavoro SWIM, che mirava esplicitamente a contribuire a stabilire le priorità di targeting per il potenziale concetto di missione International Mars Ice Mapper (I-MIM).
Esplorazione del ghiaccio
L’I-MIM, un orbiter dotato di radar, è un’impresa progettata dalla NASA in collaborazione con l’agenzia spaziale italiana, la Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), e il Agenzia spaziale canadese per sviluppare un orbiter su Marte per l’esplorazione dei ghiacci.
L’obiettivo principale di I-MIM è caratterizzare l’estensione e il volume del ghiaccio d’acqua nelle regioni a media e bassa latitudine del pianeta.
Putzig ha detto di avere la sensazione che la NASA e gli altri partner internazionali siano ansiosi di perseguire l’obiettivo Missione I-MIM.
Tuttavia, c’è stata una significativa incertezza sul budget riguardo all’impresa, ha osservato Putzig, certamente da parte della NASA e forse anche con altre agenzie.
“Ciò rende difficile per i partner internazionali finalizzare i loro accordi e iniziare attivamente a progettare e costruire l’hardware e gli strumenti della missione”, ha osservato Putzig.
Cercasi: dati laterali e verticali
Ci sono incertezze nei set di dati attuali, ha detto Putzig, quindi sono necessarie ulteriori ricerche – e in particolare nuove capacità di sondaggio radar orbitale – su Marte.
Una volta disponibili, tali informazioni potranno identificare e caratterizzare in modo definitivo il ghiaccio sepolto su scala di sito di atterraggio per ampie regioni alle medie latitudini di Marte, ha aggiunto Putzig.
“Detto questo, in linea di principio si potrebbero inviare missioni terrestri a latitudini più elevate o in luoghi in cui nuovi impatti hanno esposto il ghiaccio ed essere sicuri di incontrare ghiaccio nel sottosuolo utilizzando un trapano senza prima acquisire dati aggiuntivi”, ha affermato Putzig. “Tuttavia, anche per tali luoghi, l’estensione laterale e verticale e la concentrazione del ghiaccio rimarranno scarsamente limitate senza nuovi strumenti”.
Fatti concreti
Perforare anche 1 metro nel ghiaccio può essere difficile, ha spiegato Isaac Smith, professore associato alla York University di Toronto, Ontario. È anche uno scienziato senior presso il Planetary Science Institute, con sede a Tucson, in Arizona.
Tali perforazioni sulla Terra richiedono molta energia termica o elettrica e molta energia umana. “È particolarmente difficile quando il ghiaccio è molto più freddo di meno 40 gradi Celsius (meno 40 gradi Fahrenheit), come tutto il ghiaccio su Marte”, ha detto Smith.
Si è scoperto che questo è il caso della NASA Lander Phoenix su Marte missione nel 2008, ha detto Smith. La navicella spaziale stazionaria si è posata sul pianeta più a nord rispetto a qualsiasi missione precedente, a una latitudine equivalente a quella dell’Alaska settentrionale, quindi ha raccolto il suolo marziano e ha controllato (e trovato) acqua ghiacciata.
“Quel terreno cementato dal ghiaccio [at the Phoenix lander locale] è davvero difficile da scavare, ma chiunque viva in Canada durante l’inverno sa di non dover scavare in un cortile quando il terreno è ghiacciato”, ha sottolineato Smith.
Congelato in tempo
Campionare attentamente qualsiasi ghiaccio su Marte produrrebbe una miniera di risultati scientifici, ha detto Smith.
“Il ghiaccio polare può fornire una documentazione dettagliata della storia del clima; il ghiaccio delle medie latitudini può diventare una risorsa per la futura esplorazione spaziale ed è la prossima frontiera per la ricerca vita su Marte“, consigliò Smith. “Proprio come ottenere campioni di roccia può fornire indizi sulla storia antica di Marte, il ghiaccio ci fornirà indizi sulla storia recente di Marte.”
Tutte buone notizie, ma raggiungere profondità di decine di metri o più è un compito arduo, ha detto Smith. Farlo richiede molta energia, ha detto, e richiede molto intervento umano, anche su strada Terra.
“Per il prossimo futuro, ciò dovrà essere fatto da robot su Marte, probabilmente per lunghi periodi, richiedendo ulteriori livelli di robustezza, che aggiungono costi, e qualche fonte di energia che non abbiamo ancora”, ha detto Smith. “È fattibile a lungo termine e Honeybee Robotics è probabilmente l’azienda che lo realizzerà.”
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