Μέτρηση αερίων μέσα σε ένα σπήλαιο πάγου (πηγή: Dylan Taylor)
To Jet Propulsion Laboratory (Εργαστήριο Αεριώθησης) κάνει δοκιμές ρομποτικής σε σπηλιές πάγου κοντά σε ένα ενεργό ηφαίστειο. Ο λόγος για το βουνό Έρεβος που βρίσκεται στο «τέλος» του δικού μας κόσμου και προσφέρει μια πύλη για «νέους» κόσμους.
Είναι το νοτιότερο ενεργό ηφαίστειο του πλανήτη μας, φτάνοντας τα 3.794 μέτρα ύψος στο νησί Ross στην Ανταρκτική. Οι θερμοκρασίες στην επιφάνεια είναι πολύ κάτω από το μηδέν το μεγαλύτερο μέρος του έτους, αλλά αυτό δεν σταματά τις επισκέψεις από τους επιστήμονες. Το Έρεβος είναι επίσης ένα από τα λίγα ηφαίστεια στον κόσμο με εκτεθειμένη λίμνη λάβας.
Είναι επίσης μια καλή προσομοίωση για έναν κατεψυγμένο εξωγήινο κόσμο, του είδους που η NASA θέλει να στείλει ρομπότ μια μέρα. Για αυτό ο Aaron Curtis, ένας μεταδιδακτορικός της JPL της NASA, πέρασε το Δεκέμβρη εξερευνώντας σπήλαια πάγου κάτω από το ηφαίστειο. Για αρκετές εβδομάδες δοκίμασε ρομπότ, ένα τρυπάνι και τεχνολογία χαρτογράφησης με τη βοήθεια υπολογιστή που θα μπορούσε μια ημέρα να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε τους παγωμένους κόσμους στο εξωτερικό μέρος του ηλιακού μας συστήματος.
Ήταν η έβδομη επίσκεψη του Curtis στο βουνό Έρεβος που έκανε για λογαριασμό τόσο του JPL όσο και του Ηφαιστειακού Παρατηρητηρίου του βουνού Έρεβος. Ταξίδεψε με αρκετούς συναδέλφους οι οποίοι μελετούν τα πάντα, από την ηλικία των βράχων μέχρι τη σύνθεση των αερίων που εκπέμπονται από τη λίμνη λάβας.
Ωκεάνιοι κόσμοι σαν την Ευρώπη (Δορυφόρος του Δία) είναι βέβαιο ότι θα είναι σαφώς πιο αφιλόξενοι από το Έρεβος. Η θερμοκρασία είναι εκατοντάδες βαθμούς κάτω από το μηδέν, ο πάγος της είναι βέβαιο ότι θα είναι διαφορετικός από της Γης και η επιφάνειά της ακτινοβολείται από το Δία.
Αλλά υπάρχουν κάποιες ομοιότητες που κάνουν το Έρεβος μια καλή δοκιμή για μελλοντικές τεχνολογίες. «Πιστεύουμε ότι ορισμένα χαρακτηριστικά από αυτές τις σπηλιές είναι παρόμοια με αυτά όπως σε ένα φεγγάρι σαν την Ευρώπη», είπε ο Curtis.
Έρευνα για την ανάπτυξη του παγετού σε ένα σπήλαιο πάγου (πηγή: Dylan Taylor)Για τους αρχαίους Έλληνες, το Έρεβος ήταν μια είσοδος στον κάτω κόσμο. Οι επιστήμονες έχουν ανακαλύψει ότι το βουνό Έρεβος έχει το δικό του υπόκοσμο.
Τα αέρια του ηφαιστείου έχουν σχηματίσει τεράστια σπήλαια. Ο Curtis δήλωσε ότι η θερμότητα από το Έρεβος κρατά τα σπήλαια σχετικά ζεστά, κοντά στους 0 βαθμούς Κελσίου. Τα θερμά αέρια βγαίνουν από αεραγωγούς στην επιφάνεια, όπου παγώνουν και δημιουργούν πύργους. Μέσα στις σπηλιές, η ανάμειξη ζεστού και κρύου αέρα δημιουργεί παγωμένες «καμινάδες» που φτάνουν στο έδαφος.
Ο Curtis είχε γράψει διατριβή σχετικά με το σχηματισμό αυτών των σπηλαίων. Ανέφερε ότι τα τελευταία χρόνια, οι επιστήμονες έχουν ανακαλύψει ένα ευρύ φάσμα μικροσκοπικών οργανισμών που ζουν στο εσωτερικό των σπηλαίων. Αυτοί οι μικροοργανισμοί (ακρόφιλα) δείχνουν ότι η ζωή θα μπορούσε να είναι δυνατή σε μακρινούς πλανήτες με παρόμοια συστήματα σπηλαίων.
Μια ματιά στην καλντέρα του βουνού Έρεβος, ένα ενεργό ηφαίστειο στην Ανταρκτική (πηγή: Dylan Taylor)Ο Aaron Parness, διευθυντής του Εργαστηρίου Ρομποτικής Προτυποποίησης, δήλωσε ότι το Έρεβος είναι ένα καλό πεδίο δοκιμών για ορισμένα από τα ρομπότ και όργανα που βρίσκονται σε ανάπτυξη.
«Οι δοκιμές πεδίου δείχνουν πράγματα που είναι δύσκολο να μάθεις στο εργαστήριο», δήλωσε ο Parness. «Είμαστε έτοιμοι για αυτές τις ευκαιρίες. Ακόμη και αν το πρωτότυπο δεν είναι έτοιμο για πλήρης λειτουργία, δεν σημαίνει ότι δεν μπορεί να μας διδάξει πώς να το κάνουμε καλύτερο την επόμενη φορά».
Ο Curtis δοκίμασε πολλά μοναδικά σχέδια στο βουνό Έρεβος. Υπήρχε το «Ice Screw End Effector» (ISEE), ένα είδος τρυπανιού πάγου σχεδιασμένου για τα «πόδια» ενός ρομπότ που αναρριχάται σε τοίχο με την ονομασία «LEMUR». Το τρυπάνι θα επιτρέψει στο «LEMUR» να προσκολλάται σε τοίχους, ενώ παράλληλα θα παίρνει δείγματα πάγου σε κάθε βήμα. Μελλοντικά σχέδια θα μπορούσαν να είναι σε θέση να ελέγξουν για χημικά σημάδια ζωής μέσα σε αυτά τα δείγματα.
Το ISEE δεν είχε περάσει δοκιμές πεδίου πριν από αυτό το ταξίδι, ο μόνος πάγος που είχε δει ήταν σε ένα ψυγείο στο JPL.
«Προσπαθούμε να πάρουμε μια ιδέα για το σε τι είδους πάγο λειτουργεί αυτό το τρυπάνι», είπε ο Curtis. Πρόσθεσε ότι ο πάγος μπορεί να είναι πιο ελαστικός ή εύθραυστος, ανάλογα με τις διαφορετικές πυκνότητες, την υγρασία και άλλους παράγοντες. Οι σπηλιές πάγου στο Έρεβος αποδείχθηκαν ότι έχουν πολύ υψηλότερες συγκεντρώσεις αέρα από το αναμενόμενο.
Μια άλλη δοκιμή ήταν για το «PUFFER», ένα ρομπότ εμπνευσμένο από τα origami (κινέζικη τέχνη διπλώματος χαρτιού) που μπορεί να παραμείνει διπλωμένο κατά τη διάρκεια της αποθήκευσης και να ξεδιπλωθεί για να διερευνήσει μια ευρύτερη περιοχή. Το «PUFFER» έχει δοκιμαστεί σε μεγάλο βαθμό γύρω από JPL και άλλα ερημικά περιβάλλοντα, αλλά ποτέ στο χιόνι. Ο Curtis το δοκίμασε με τη χρήση νέας σχεδίασης τροχών για χιόνι, οι οποίοι έχουν μια φαρδιά και επίπεδη επιφάνεια.
Ένα άλλο εργαλείο που αυτό θα μπορούσε να είναι χρήσιμο στο μέλλον για εξερευνητές είναι ένας δομημένος αισθητήρας φωτός που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία τρισδιάστατων χαρτών σπηλιάς. Ο αισθητήρας στηρίζεται σε υπολογιστή για να χαρτογραφήσει το εσωτερικό μιας σπηλιάς.
Ο Curtis λέει ότι ο πάγος είναι δύσκολο υλικό για να φτιάξεις τρισδιάστατο μοντέλο, σε μεγάλο βαθμό επειδή είναι τόσο ανακλαστικός στο φως. Το φως έχει την τάση να αντανακλάται από την επιφάνειά του πάγου, γεγονός που καθιστά δύσκολο για έναν υπολογιστή να διαβάσει τα δεδομένα και να το ανακατασκευάσει.
«Ο πάγος αστράφτει και οι κρύσταλλοι έχουν διαφορετική εμφάνιση από κάθε οπτική γωνία», δήλωσε ο Curtis. «Είναι σαν μια αίθουσα γεμάτη καθρέφτες».
Στην Ανταρκτική δοκιμάζονται ρομπότ σχεδιασμένα για παγωμένους κόσμους όπως η Ευρώπη (πηγή: Nial Peters)Ένα ερευνητικό ταξίδι στο βουνό Έρεβος δεν είναι ακριβώς διακοπές.
Ο Curtis και οι συνάδελφοί του αντιμετώπισαν τρεις μεγάλες χιονοθύελλες κατά τη διάρκεια του ταξιδιού τους, εκάστη εκ των οποίων διάρκεσε περίπου μια εβδομάδα.
Η ομάδα είχε επίσης περιορισμένη Ενέργεια σε μια περιοχή που βιώνει έξι μήνες νύχτας, εμποδίζοντας το φως του ήλιου για τα ηλιακά κύτταρα. Οι ανεμογεννήτριες στο ηφαίστειο είναι η πιο κοινή μορφή Ενέργειας, αν και αντιμετωπίζουν τις δικές τους προκλήσεις λόγω του πάγου που πιάνει στα πτερύγια τους.
Αλλά την ευκαιρία για τη διεξαγωγή έρευνας σε μια τέτοια έρημο είναι δύσκολο να την προσπεράσεις. «Όταν μυρίζω το υδρόθειο που αρωματίζει τον αέρα στους -25 βαθμούς Κελσίου, δεν υπάρχει πουθενά αλλού που θα προτιμούσα να είμαι», είπε ο Curtis.
