Robot de perforación autónomo podría llegar a aguas marcianas enterradas
Por Andy Tomaswick, Universe Today.
14 de agosto de 2023.
Representación artística de un Borebot (el cilindro rojo y azul) desplegado desde un rover. Crédito: Morley & Bowen/James Vaughn.
El polo sur de Marte es un candidato probable para futuros esfuerzos de exploración allí. También es un área de interés para los astrobiólogos, ya que existe una posibilidad decente de que haya signos de agua antigua allí y, por lo tanto, signos de vida antigua, si es que hubo alguno en el planeta rojo de todos modos.
Pero para acceder a esa vida antigua, los exploradores tendrían que llegar a ella, lo que significa excavar mucho más de lo que se ha excavado antes en Marte. El equipo típico de perforación profunda es voluminoso, pesado y difícil de instalar en terrenos remotos como el polo sur marciano. Entonces, un grupo de ingenieros de Planet Enterprises, una incubadora de tecnología espacial con sede en Washington, desarrolló un nuevo concepto de perforación profunda al que llamaron Borebots.
El Instituto de Conceptos Avanzados NIAC de la NASA) apoyó el concepto Borebots en 2021, y los ingenieros, dirigidos por Quinn Morley y Tom Bowen, produjeron un informe gigantesco de 96 páginas de sus esfuerzos. Ese informe detalla cómo los Borebots son únicos en el mundo de la perforación extraterrestre y cuán ampliamente aceptado fue el concepto en muchos otros contextos de exploración.
Pero el contexto para el que fue diseñado era buscar agua subterránea en el polo sur marciano. Los ingenieros estimaron que podrían recopilar datos científicos interesantes de un pozo de unos 50 metros de profundidad.
Por lo general, un pozo tan profundo, incluso en la Tierra, requeriría algún tipo de amarre a la superficie. Por lo general, eso incluiría un cable o un sistema de tubería rígida que proporcionaría energía y control a la broca. Eso significa mucho material, la mayoría pesado, lo que lo hace costoso en la exploración espacial.
Entonces, al equipo de Planet Enterprises se le ocurrió una solución: crear bots autónomos que pudieran realizar la perforación sin estar atados a una estación base. Los propios bots parecen piezas de tubería de perforación. Aun así, son robots autónomos con batería, broca, motor y sistema electrónico autónomos, todo contenido en una carcasa cilíndrica de 64 mm de diámetro por 1,1 metros de largo.
Podrían ser desplegados por un rover similar al rover Perseverance que ya está dando vueltas alrededor de Marte. El rover podría extender un tubo de despliegue, por el que el bot descendería y comenzaría a perforar afanosamente en la superficie. Dado que se alimenta de forma remota, su principal limitación sería la duración de la batería, ya que usar una broca para excavar a través del regolito consume mucha energía. Sin embargo, una vez que comienza a quedarse sin batería, simplemente puede activar una serie de picos de tracción en su costado y volver a subir por el agujero que acaba de cavar.
Una vez que el Borebot regresa al tubo de despliegue y de manera segura al rover, se puede desviar a una estación de limpieza y recarga mientras otra ocupa su lugar. Con esta velocidad, el sistema Borebot podría cavar casi continuamente sin necesidad de equipos de apoyo pesados, solo un conjunto de Borebots para seguir cortando la roca.
Los ingenieros pensaron en muchos problemas potenciales, incluida la forma de alimentar un Borebot muerto en el agujero; podrían desarrollarse para alimentarse entre sí. ¿Y cómo se podría hacer una perforación bifurcada si algo es emocionante en un área en particular, empleando una junta articulada que permitiría que el próximo Borebot avanzara en un ligero ángulo y, con suerte, no estropear el proceso de escalada de otros Borebots que decidan hacerlo? continuar el agujero central.
En el informe final se describen muchos diseños CAD interesantes e incluso algunos dispositivos impresos en 3D. Tampoco le faltan matemáticas: describe los cálculos desde la electrónica de potencia hasta el par necesario para el cabezal de perforación. También mencionan que The Mars Society expresó cierto interés en desarrollar el concepto de extracción de recursos, así como una idea para utilizar potencialmente la idea en los mundos oceánicos.
Pero por ahora, no está claro si el proyecto está dando el siguiente paso en el desarrollo. Si bien el documento detalla un plan claro para aumentar el nivel de preparación tecnológica, no parece haber recibido más fondos de NIAC, ni de ninguna otra fuente de financiación. Sin embargo, los ingenieros de Planet Enterprises no han dejado que eso los deprima: su concepto TitanAir recibió un premio NIAC Fase I en 2023. Por lo tanto, tendrán mucho tiempo para seguir trabajando en sus ideas tremendamente innovadoras.
Fuente:
https://phys.org/news/2023-08-cylindrical-autonomous-drilling-bot-martian.html