NASA - Robot Orpheus zmapuje dno oceanu

Ponad 70 proc. powierzchni Ziemi jest pokryte wodą i nie można jej zmierzyć. O ile nawet Księżyc i Mars zostały szczegółowo odwzorowane, o tyle większość naszej planety pozostaje tajemnicą, a dno oceanu odwiedziło do tej pory zaledwie kilka osób. Zaprojektowany przez Instytut Oceanograficzny w Woods Hole i Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA robot Orpheus zbada głębiny oceanu i pomoże zmapować dno.

– Ta wyprawa może być kamieniem milowym do nowych odkryć dotyczących naszej własnej planety – przekonuje Tim Shank, biolog prowadzący program WHOI HADEX.

Nowa technologia eksploracji głębinowych, która pewnego dnia może poszukiwać życia w oceanach podpowierzchniowych na księżycach Jowisza i Saturna, zostanie przetestowana podczas dwutygodniowej ekspedycji demonstracyjnej na pokładzie statku National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Zaprojektowany przez Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) we współpracy z Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA (JPL) robot Orpheus może pracować bez ograniczeń w prawie każdym miejscu oceanu, w tym na najbardziej ekstremalnych głębokościach.

Orpheus opiera się na autonomicznym oprogramowaniu nawigacyjnym opracowanym przez JPL dla łazika Mars Perseverance i helikoptera Ingenuity. Podstawowym zadaniem miniokrętu podwodnego będzie pogłębienie wiedzy ludzkości na temat najgłębszych regionów oceanów, tzw. strefy hadal. Z okopami i zagłębieniami sięgającymi od 6 tys. do 11 tys. m hadal stanowi wyzwanie podobne do tych, których doświadczają pojazdy badawcze na innych planetach.

– Demonstrujemy technologię, w ramach której zbierzemy dane potrzebne do nawigowania w oceanie w zależności od ukształtowania terenu. Jednocześnie pokażemy, w jaki sposób wiele robotów będzie ze sobą współpracować w ekstremalnych warunkach – wskazuje Russell Smith, inżynier robotyki mechanicznej w Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA.

– Prowadzone testy umożliwią nam rozpoczęcie przyszłych nurkowań w strefie hadalu i inteligentne wyszukanie regionów o wysokiej aktywności biologicznej – dodaje.

Aby nawigować w ciemnych, niezbadanych głębinach, Orpheus będzie polegał na technologii Terrain Relative Navigation (TRN), którą NASA opracowała na potrzeby misji Mars 2020. TRN pomógł Perseverance bezpiecznie wylądować na Czerwonej Planecie i kierował helikopterem Ingenuity podczas pionierskich lotów. Autonomiczna łódź podwodna przetestuje również nową technologię środowiskowego DNA (eDNA), która może pobierać próbki DNA organizmów z wody i gleby.

– W przyszłości niektóre z ekstremalnych środowisk oceanicznych będą w naszym zasięgu. Od głębokich rowów oceanicznych po kominy hydrotermalne będziemy eksplorować wiele nowych miejsc – zapowiada Andy Klesh, inżynier systemowy w JPL.

– Stworzyliśmy nowe, uproszczone narzędzie dla naukowców eksplorujących oceany, które jednocześnie przyniesie bezpośrednie korzyści NASA jako analogowy system do autonomicznej eksploracji kosmosu – podsumowuje.

Dotychczas nie powstał robot, który zbadałby tak głębokie rejony oceanu. Los poprzednika Orpheusa, Nereusa, świadczy o wyzwaniach związanych z eksploracją morskich głębin. W 2014 roku pojazd implodował blisko 10 km pod powierzchnią morza w rowie Kermadec w pobliżu Nowej Zelandii, prawdopodobnie z powodu ekstremalnego ciśnienia 2860 kg/cm2.

– Na głębokościach hadalnych ciśnienie jest mniej więcej na poziomie tego, jakie występuje w podpowierzchniowym oceanie Europy [księżyca Jowisza – przyp. red.], o głębokości około 80 km – wskazuje Tim Shank, biolog prowadzący program WHOI HADEX.

– Ta wyprawa może być kamieniem milowym do nowych odkryć dotyczących naszej własnej planety, w tym odpowiedzi na najbardziej fundamentalne pytanie: czy życie jest wyjątkowe dla Ziemi, czy też są inne miejsca poza tą bladoniebieską kropką, w których życie mogłoby powstać? Zanim jednak będziemy mogli odkrywać Europę lub jakikolwiek inny świat oceaniczny, musimy najpierw lepiej zrozumieć nasz własny świat – dodaje.