Безпілотники, оснащені радарами, можуть допомогти апаратам на Марсі точніше визначати місця для буріння з метою пошуку води. Команда Аризонського університету (University of Arizona) під керівництвом Роберто Агілара (Roberto Aguilar) продемонструвала, що георадар на безпілотнику з високою точністю картографує поховані льодовики на Алясці та у Вайомінгу — земні аналоги крижаних покладів Червоної планети.
Источник изображения: Jack W. Holt / space.com, agupubs.onlinelibrary.wiley.com
Високоточне картографування підповерхневих льодовиків
Дослідження, опубліковане 24 березня в журналі Journal of Geophysical Research, описує, як георадар, встановлений на безпілотнику, фіксував товщину шару гірських порід, що покривають льодовики, та внутрішню структуру самого льоду. Ці завдання виявилися недоступними для орбітальної радіолокації. На малій висоті над льодовиками Аляски та Вайомінгу вчені створили карти товщини льоду та зареєстрували шари гірських уламків товщиною лише в кілька футів. Точність результатів була підтверджена польовими вимірюваннями в шурфах, бурінням та числовим моделюванням.
«Щоб вирішити, де бурити на Марсі, потрібно знати, чи лежить шуканий лід під одним метром уламкового матеріалу, чи під десятьма, — зазначив у повідомленні Агілар, аспірант Місячно-планетарної лабораторії (Lunar and Planetary Laboratory) Аризонського університету. — Саме такі дані і здатна надати система на базі безпілотників».
Обмеження орбітальних систем та переваги низьковисотних досліджень
Десятиліттями марсіанські місії використовували орбітальні радари, зокрема радар підповерхневого зондування SHARAD на борту апарату NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), для пошуку льоду під поверхнею планети. Ці дані підтвердили наявність значних обсягів водяного льоду під шарами породи та пилу в середніх широтах Марса. Однак, точна глибина залягання льоду та товщина покривного шару уламків не були встановлені, а ці параметри безпосередньо впливають на можливість доступу до ресурсу.
Зліва показана схема архітектури системи, справа — дрон DJI M600 Pro з георадаром MALA Geodrone 80 на стартовому майданчику кам’янистого льодовика Галена-Крік; білі циліндри — антени довжиною 1,04 м з кроком 0,5 м, а консервна банка надана для масштабу. Джерело зображення: agupubs.onlinelibrary.wiley.com
Оптимізація роботи георадара на безпілотнику
«Ми й раніше знали, що георадар працює, але вперше встановили його на безпілотники та перевірили, як технологію застосувати на практиці, — розповів Агілар. — Наприклад, ми з’ясували, на якій висоті та з якою швидкістю має летіти безпілотник, наскільки важливо рухатися в напрямку течії льодовика та як забезпечити правильну орієнтацію радара, щоб він вловлював відбиття від льоду».
Багаторівневий підхід до розвідки
У майбутніх місіях безпілотники, найімовірніше, не замінять орбітальні апарати та марсоходи, а стануть проміжним елементом багаторівневої розвідки. Орбітальні прилади виділятимуть великі ділянки, безпілотники уточнюватимуть карти з високою роздільною здатністю, а наземні місії проводитимуть буріння та аналіз. Такий підхід може знизити ризики та спрямувати місії в найбільш перспективні точки.
Стратегічне значення води на Марсі
Водяний лід на Марсі є одночасно науковим архівом минулих кліматичних умов і потенційним ресурсом для майбутніх астронавтів: джерелом питної води, основою для виробництва кисню та ведення сільського господарства. Точний вибір району також може підвищити шанси виявити сліди минулого життя на планеті.
Источник изображения: Michael Daniel / space.com, tapir.lpl.arizona.edu
Інтеграція з досвідом Ingenuity
Ідея інтегрується з досвідом гелікоптера NASA Ingenuity, який продемонстрував можливість моторного польоту в розрідженій атмосфері Марса та відкрив шлях до вдосконалених літальних наукових платформ. «Ми заповнюємо прогалину між сьогоднішніми спостереженнями з орбіти та більш далеким майбутнім, в якому астронавти висадяться на Марсі та вестимуть спостереження на поверхні, — заявив Агілар. — Це дає можливість вивчати льодовики вже зараз — з повітря».
Головний підсумок від ІТ-Блогу: Безпілотники з георадарами демонструють високу точність у картографуванні підповерхневих льодовиків, що є критично важливим для визначення оптимальних місць буріння на Марсі. Ця технологія доповнює орбітальні дослідження, надаючи необхідні деталі про глибину залягання води та товщину покривних порід, тим самим знижуючи ризики майбутніх місій.
Дізнатися більше на: 3dnews.ru