Válcový autonomní vrtací robot by mohl dosáhnout na pohřbenou marťanskou vodu

Jižní pól Marsu je pravděpodobným kandidátem pro budoucí průzkumné úsilí. Je to také oblast zájmu astrobiologů, protože existuje určitá šance, že by tam mohly být známky starověké vody, a tedy i známky starověkého života – pokud na rudé planetě vůbec nějaké byly.

Ale aby se průzkumníci dostali k tomuto starodávnému životu, museli by se k němu provrtat, což znamená vrtat mnohem hlouběji, než kdy bylo na Marsu provedeno. Typické vybavení pro hluboké vrtání je objemné, těžké a obtížně se instaluje na odlehlém terénu, jako je marťanský jižní pól. Skupina inženýrů z Planet Enterprises, inkubátoru vesmírných technologií se sídlem ve Washingtonu, vyvinula nový koncept provádění hlubokých vrtů, kterému říkají Borebots.

NASA Institute for Advanced Concepts (NIAC) podporuje koncept Borebots již od roku 2021 a inženýři pod vedením Quinna Morleyho a Toma Bowena vypracovali o svém úsilí rozsáhlou zprávu o 96 stránkách. Tato zpráva podrobně popisuje, jak jsou Boreboti jedineční ve světě mimozemského vrtání a jak široce byl tento koncept přijímán v mnoha dalších kontextech průzkumu. Avšak hlavním cílem, pro který byl navržen, bylo hledat podzemní vodu na jižním pólu Marsu. Inženýři odhadli, že by mohli shromáždit zajímavá vědecká data z vrtu směřujícího asi 50 metrů pod povrch.

Typicky by vrt tak daleko, dokonce i na Zemi, vyžadoval nějaký druh spojení zpět k povrchu. Obvykle by to zahrnovalo kabel nebo pevný potrubní systém, který by poskytoval energii a ovládání vrtáku. To znamená spoustu materiálu, většina z toho těžkého, což ho činí nákladným při průzkumu vesmíru. Tým Planet Enterprises tedy přišel s řešením: vytvořit autonomní roboty, kteří by mohli provádět vrtání, aniž by byli připoutáni k základnové stanici. Roboti sami vypadají jako kusy vrtných trubek. Stále jsou to autonomní roboti se samostatnou baterií, vrtákem, motorem a elektronickým systémem, které jsou všechny obsaženy ve válcovém pouzdře o průměru 64 mm a délce 1,1 metru.

Mohl by je rozmístit rover podobný roveru Perseverance, který se již pohybuje na Marsu. Rover by mohl vysunout rozváděcí trubici, díky které by robot sestoupil a začal pilně odvrtávat povrch. Vzhledem k tomu, že je napájen dálkově, jeho primárním omezením by byla životnost baterie, protože použití vrtáku k odvrtání regolitu je náročné na energii. Jakmile mu však začne docházet baterie, může jednoduše zapojit řadu trakčních hrotů na boku a vylézt zpět z vyvrtaného otvoru.

Jakmile se Borebot dostane zpět do rozváděcí trubice a bezpečně do roveru, může být odsunut stranou do čistící a dobíjecí stanice, zatímco na jeho místo nastoupí jiná souprava. S touto rychlostí by mohl systém Borebot téměř nepřetržitě vrtat, aniž by potřeboval těžké podpůrné vybavení – jen sadu Borebotů, aby se neustále provrtávali do skály.

Inženýři mysleli na spoustu potenciálních problémů, včetně toho, jak napájet mrtvého Borebota v díře – byly vyvinuty tak, aby poháněly jeden druhého. A jak by se dal udělat rozvětvený vrt, pokud je v určité oblasti něco vzrušujícího – použitím kloubového spoje, který by dalšímu borebotovi umožnil pokračovat pod mírným úhlem – a doufejme, že to nezkazí proces stoupání žádného jiného borebota, který se rozhodne pokračujte středovým otvorem.

V závěrečné zprávě je popsáno mnoho zajímavých návrhů a dokonce i některá zařízení vytištěná 3D tiskem. Nechybí ani matematika – popis výpočtů od výkonové elektroniky až po točivý moment potřebný pro vrtací hlavu. Zmiňují také, že společnost The Mars Society vyjádřila určitý zájem o doplnění konceptu těžby zdrojů a také o možnosti potenciálně využít tento nápad na světech s kapalnou vodou.

Zatím ale není jasné, zda projekt podstoupí další krok ve vývoji. Zatímco dokument podrobně popisuje jasný plán na zvýšení úrovně technologické připravenosti, nezdá se však, že by získal další finanční prostředky od NIAC či jakéhokoliv jiného zdroje financování. Inženýři Planet Enterprises se tím však nenechali vyvést z míry – jejich koncept TitanAir získal v roce 2023 ocenění NIAC Phase I. Budou mít tedy spoustu času pokračovat v práci na svých divoce inovativních nápadech.

Zdroj: https://phys.org/news/2023-08-cylindrical-autonomous-drilling-bot-martian.html

autor: František Martinek