Jak prozkoumat ledové měsíce?

Pohyb pomocí páry – taková hesla dnešním lidem připadají historická a spíše odpovídající období průmyslové revoluce. Ale kdo ví, třeba se pára dočká své renesance a díky moderní technice dostane možnost pomoci nám s průzkumem Sluneční soustavy. Inovativní návrh pochází z kalifornské Jet Propulsion Laboratory a počítá s využitím parního pohonu pro skákající sondu, která by mohla studovat ledový povrch měsíců Europa u Jupiteru a Enceladus u Saturnu. Obě tělesa mají podle dosavadních znalostí rozsáhlé podpovrchové oceány slané vody ukryté pod silnou ledovou krustou. To z nich dělá fascinující cíle vědeckého průzkumu, ale jelikož o jejích površích víme jen velmi málo, byl by pohyb po nich opravdovou výzvou.

A právě proto se na scéně objevil návrh pojmenovaný SPARROW (Steam Propelled Autonomous Retrieval Robot for Ocean Worlds). Jeho rozměry nejsou nijak obdivuhodné – měl by být velký asi jako fotbalový míč, ale velikost nemá být jeho hlavní výhodou. Robot by měl disponovat systémem raketových motorů, avionikou a přístroji, které by byly uloženy v kulovitém pouzdře. Aby nedošlo k ovlivnění prostředí, které se bude dále studovat, neměl by SPARROW k pohybu používat tradiční pohonné směsi raketových motorů. Návrh počítá s tím, že by si tavil led, kterého je kolem dost a primárně by se pohyboval krátkými skoky.

Útvary zvané penitentes v chilských Andách.

Útvary zvané penitentes v chilských Andách.
Zdroj: https://apod.nasa.gov/

Díky nízké gravitaci těchto měsíců a absenci odporu atmosféry, který by průzkumníky zpomaloval, by mohl být každý skok dlouhý klidně i několik kilometrů. Stroj by tak snadno překonal i terén, se kterým by měly jiné formy pohybu značné problémy. „Povrch Europy je velmi pravděpodobně hodně komplexní,“ říká Gareth Meirion-Griffith, robotik z JPL a hlavní výzkumník projektu SPARROW, který dodává: „Může být porézní, může být protkán trhlinami, možná tam jsou i metrové útvary zvané penitentes (dlouhé ledové čepele, které se formují i v pozemských polárních oblastech). Takové útvary by zastavily cestu většinu robotů. Ale SPARROW by terén neřešil – měl by úplnou volnost pohybu po jinak nehostinném terénu.

Celý koncept počítá s landerem, který by fungoval jako základna pro SPARROW. Přistávací modul by těžil led, tavil jej a následně by vodu natankoval do skákajícího robota. SPARROW by pak vodu v útrobách svých motorů ohřál, čímž by vytvořil výtrysky páry, které by jej vynesly pryč od povrchu. Jakmile by mu docházela zásoba vody, doskákal by zpět k landeru, kde by také mohl odložit nasbírané materiály určené k analýze.

Robotů SPARROW by mohlo být při jedné misi vypuštěno hned několik.

Robotů SPARROW by mohlo být při jedné misi vypuštěno hned několik.
Zdroj: https://www.jpl.nasa.gov/

Aby byly maximalizovány vědecké přínosy mise, mělo by robotů SPARROW letět na jednom landeru několik. Na povrchu by se pak pohybovaly jako hejno průzkumníků – mohly by buďto společně prozkoumávat nějakou zajímavou oblast, nebo by se naopak mohl každý vydat jiným směrem. V roce 2018 dostal projekt SPARROW financování první fáze programu NIAC (NASA Innovative Advanced Concepts), jehož cílem je udržovat vizionářské myšlenky, které by mohly být někdy použity na budoucích vesmírných misích. Samotná Fáze 1 má prozkoumat celkovou životaschopnost návrhu a pokročit na vyšší úrovně technické připravenosti TRL (Technology Readiness Level). Pokud Fáze 1 dopadne dobře, mohou vhodní příjemci podat navazující návrh pro Fázi 2.

Projekt SPARROW využil finance z Fáze 1 programu NIAC pro vývoj a zkoušky různých pohonných systémů založených na vodě. Hledali metodu, která dokáže vytvořit páru co možná nejefektivněji. Kromě toho se členové týmu snažili lépe porozumět tomu, jak by mohl kulatý robot začít rotovat po přistání na nerovném ledovém povrchu. K tomuto úkolu posloužily počítačové simulace, které posuzovaly vhodné úhly vzletu a rychlost skoku. „Díky tomu a souvisejícím výpočtům kolem pohonu jsme mohli vypočítat, že jeden dlouhý skok by byl vhodnější než mnoho malých skoků,“ doplnil Meirion-Griffith.


Závěrečný názor autora:

Návrh zní velmi zajímavě a nelze mu upřít značnou dávku inovativního přístupu. Osobně mne však zaujala jedna věc, o které se zatím nemluví a která by podle mého názoru mohla být slabinou celého návrhu. Nebyl jsem schopen nikde dohledat, jaký zdroj energie by měl SPARROW nést. Vzhledem k velikosti srovnatelné s fotbalovým míčem tam mnoho místa nebude, takže třeba radioizotopový generátor nepřipadá v úvahu. V případě Europy by snad šly použít fotovoltaické panely, protože u Jupitera již pracuje sonda Juno, která má právě tento zdroj energie. Ale vzhledem ke vzdálenosti od Slunce musí být tyto panely ohromné, což jde proti malým rozměrům SPARROW. Europa navíc leží v oblasti Jupiterových radiačních pásů, které nejsou pro fotovoltaické panely taky to pravé ořechové. No a v případě Enceladu můžeme na fotovoltaiku rovnou zapomenout.

Budou roboti SPARROW dobíjet své akumulátory z mateřského landeru?

Budou roboti SPARROW dobíjet své akumulátory z mateřského landeru?
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Jistou naději nabízí mateřská základna v podobě landeru, který by mohl být vybaven větším zdrojem energie (kterou bude potřebovat k tavení ledu). Mohl by tedy malé roboty nejen tankovat vodou, ale také jim dobíjet akumulátory. Jak jsem již uvedl výše, nikde jsem nenarazil na detailnější rozpracování této otázky. Pouze vpravo přiložený obrázek naznačuje, že by se opravdu mohlo aplikovat dobíjení akumulátorů od mateřského landeru. Proti tomu však zase hrají nízké teploty panující na ledových měsících, které akumulátorům obecně nesvědčí. Celý projekt je teprve v prvotní fázi a nevíme, kdy (a zda vůbec) někdy bude realizován. Možná jeho čas přijde za pár desítek let, až budou zdroje energie někde jinde než dnes. Energie pro vytvoření páry, orientaci v prostoru a vše další totiž nebude potřeba málo.

Přeloženo z:
https://www.jpl.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://www.jpl.nasa.gov/images/sparrow/20200624/SPARROW_Final_SWOOSH-16.jpg
https://apod.nasa.gov/apod/image/1309/IceNightPanTafreshi-s.jpg
https://www.jpl.nasa.gov/images/sparrow/20200624/sparrow-16.gif
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/meirion-griffith_2018_phi.png

Jak prozkoumat ledové měsíce?, 5.0 out of 5 based on 8 ratings
Pin It
(Visited 2 579 times, 1 visits today)
Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 5.0/5 (8 votes cast)
(Visited 2 579 times, 1 visits today)
Níže můžete zanechat svůj komentář.

Více se o tomto tématu dočtete zde »
(odkaz vede na příslušné vlákno diskuzního fóra www.kosmonautix.cz)


8 komentářů ke článku “Jak prozkoumat ledové měsíce?”

  1. mkb napsal:

    Tuto je zaujiavy rozhovor s Kevin Hand z JPL o hladani mozneho zivota na ladovych mesiacoch: https://www.preposterousuniverse.com/podcast/2020/04/13/92-kevin-hand-on-life-elsewhere-in-the-solar-system/ (audio a dole aj transcript).

  2. Petr12 napsal:

    Já nevím, proto, aby měla NASA peníze, potřebuje nějaký nový bombastický objev, to znamená alespoň pokus o nalezení života. Nejlepší cesta mi přijde, že je Enceladus, ano, je dál od Slunce, ale z hlediska delta v to taková změna není a hlavně má Enceladus mnohem nižší gravitaci, méně paliva pro přistání, lehčí přistání, nižší radiace než europa atd. Ale hlavně má velké gejzíry, ty vedou až do oceánu, to znamená, že není potřeba žádný obrovský zdroj energie na vrtání nebo tavení ledu a dostanete stejný výsledek, bez ohledu na to, že v těch gejzírech byly pozorovány organické sloučeniny atd. Enceladus nabízí stejnou pravděpodobnost života jako Europa, ale podle mě je prostě lehčí na ní přistát a dostat se pod povrch. Byla by to sonda napájená něco jako RTG a dostala by se přes gejzír k podpovrchovému oceánu(pokud by proud nebyl tak silný, že by jí odnesl). Já vím, není to dokonalé, hlavně z hlediska energie, ale pořád mi to přijde více providitelné než SPARROW.

  3. Vaclav napsal:

    Zásadní otázka zní, zda život je vývojovým stadiem hmoty, nebo anomálií. Hmota či energie z níž počala také určitým způsobem ” žije ” Vznikají a zanikají hvězdy, planety, probíhá koloběh atd.. Pokud si představíme život jako máme na Zemi vč. civilizace, zjistíme, že je velice křehký a vyžaduje naprosto specifické podmínky a jejich dokonalé vyvážení. Je možné, že se v různých podmínkách případný život v nějaké etapě zastaví, nebo zanikne úplně. Kardinální je, že musí nejprve vzniknout a od neživého k živému je obrovský kvalitativní skok. To ovšem platí, pokud život je zákonitým stadiem vývoje hmoty, pokud je anomálií nebo souhrnem neuvěřitelných náhod, pak nejen, že další nebude v naší Sluneční soustavě, ale kdoví zda bude alespoň jeden další v celém Vesmíru.
    Samozřejmě je nutné z tohoto hlediska zkoumat nejen Mars, ale i ledové oceány v dálných končinách obřích planet, neboť i negativní výsledek bude mít obrovskou vypovídací hodnotu.

  4. Vladimir Todt napsal:

    Jsem k možnosti života na ledových měsících více a více skeptický. Dle posledních výzkumů se stále více ukazuje, že složitější molekuly a jejich tvorba potřebuje lokální zakoncentrování např. vysycháním, dále ochranu produktů např. jílovitými materiály + jejich katalýzu, ždibec UV záření, které způsobuje další reakce. Do toho občas energetické děje (blesk nebo náhle vyšší teplota díky toku lávy poblíž). Takže nejlepšími místy jsou např. ostrůvky kolem sopek u pobřeží moře nebo jezera nebo řeky. Kde je častější střídání extrémů, která ještě vše zase nezničí + možnost zakoncentrování. A naopak vznik života v hlubokých mořích kolem kuřáků je problematický z důvodu okamžitého rozptýlení produktů do moře okolo.

    Tedy raná Země byla obrovskou laboratoří se vzájemně různě propojenými baňkami lokálně různých podmínek. A i proto byl vznikl života relativně rychlý a jednoduchý život se odhaduje na již i 4,2 miliardy let zpět s tím, že mohl vzniknout několikrát, ale byl zničen např. obrovskými impakty. Primitivní bakterie/viry tak zde jsou velmi dlouho. Zatímco život za podmínek Encelandu/Europa se tak vůbec nemohl vyvinout nebo vznik velmi primitivní formy trvá velmi dlouho.

    • racek napsal:

      Zatímco na Enceladu se podle některých názorů předpokládá spíše výskyt tekuté vody v několika izolovaných oblastech (kapsách) a samo kamenné jádro měsíčku je malé a pravděpodobně neaktivní, na Europě vzhledem k její blízkosti k Jupiteru může být jádro dosti aktivní. Konec konců, co slapové působení dokáže můžeme vidět na IO. Takže, těch kuřáků může bát spousta, výronů lávy taktéž a s tím spojené teplotní ostrovy a dostatek minerálů potřebných ke vzniku života. Ale pořád o tom můžeme jen snít. Můžete mít pravdu, můj názor má zase asi víc fandů :-))
      Historie nás rozsoudí, řekl by klasik. Já se toho už nedočkám. Tak budu hezky ještě chvilku o životě na Europě snít.

    • Jiny Honza napsal:

      Souhlas. Zjednodušeně řečeno, ty světy jsou skoro bez energie. Pokud by tam bylo něco uspořádaného/živého bylo by to pro nás stejně extrémně pomalé a cizí. Nejspíš tak pomalé, že bychom si toho ani nevšimli.

      Osobně mi tyhle projekty přijdou jako nesmyslné plýtvání prostředky. Nemáme pořádný meziplanetární pohon ani zdroj energie. A místo soustředění prostředků na jejich vývoj platíme snění. Je to jako by se pračlověk, který pořádně neumí vydlabat ani kanoi, chystal na objevování nových světadílů.

  5. Vaclav napsal:

    I ta nejjednodušší buňka je náramně složitá. Současná chemie a nanotechnologie dokáží zázraky, manipulují prakticky s jednotlivými atomy, ale postavit živou buňku z anorganických komponent schopnou nejen života, ale i reprodukce a mutací to je jiná liga. Veškeré pokusy končí u ” stavebních kamenů života ” příkladně aminokyselin. Ovšem od stavebních kamenů k živému individuu je nesmírně, dokonce bych řekl vesmírně daleko. Právě onen kvalitativní skok od živého k neživému, pokud není zákonitý, tím myslím zákonitost, že život vzniká všude tam, kde má na to podmínky, posouvá vznik dalšího, či dalších životů i v hlubokém Vesmíru z reality někam k oblasti sci-fi.
    Proto má hledání E.T. života ve Sluneční soustavě tak obrovský význam ukáže-li se naprostá sterilita všech vhodných a nadějných těles krom Země, dostane se vznik života do oblasti neuvěřitelné shody neuvěřitelného množství naprosto specifických podmínek. Pravděpodobnost jejich opakování se výrazně sníží a zredukuje zásadně i možný počet dalších ohnisek života v celém Vesmíru.

Zanechte komentář

You must be logged in to post a comment.