Навіть якщо в нас поки немає місії, аби його туди відправити — цей робот уже готовий бурити лід далеких супутників.
У глибинах крижаних оболонок супутників Юпітера та Сатурна — Європи й Енцелада — ховаються океани. Вчені переконані, що під товщею замерзлої води там плещеться справжня рідка вода, а отже — є шанс, хоч і крихітний, що там може існувати життя.
Місія Europa Clipper, запущена NASA, має прибути до Європи приблизно у квітні 2030 року. Її завдання — зібрати дані про поверхню та підповерхневу активність супутника. І якщо вона знайде натяки на можливість життя — доведеться саджати туди автоматичні станції, аби бурити лід і шукати біосигнатури. Це вже справа для роботів, які зможуть не просто вижити в екстремальних умовах, а й працювати автономно — без зв’язку з Землею.
І саме такий робот уже існує. Його створили в Лабораторії реактивного руху (JPL) NASA та вже встигли протестувати — не на Юпітері, звісно, а на льодовиках Аляски.
Виклик, який не пробачає помилок
Про Європу ми знаємо зовсім небагато. І майже все з цього “зовсім небагато” — погана новина для будь-якого роботизованого посадкового апарата.
- Радіація: надзвичайно потужне випромінювання від Юпітера може знищити чутливу електроніку за лічені дні.
- Комунікація: через орбіту Європи “вікно зв’язку” із Землею триває менше половини 85-годинного добового циклу.
- Джерела енергії: сонячні панелі занадто неефективні так далеко від Сонця, тому доведеться покладатися на одноразові батареї.
- Відсутність точних мап: навіть після місії Europa Clipper, найкраща роздільна здатність зображень становитиме лише пів метра на піксель — і лише для кількох ділянок.
- Температура: на поверхні — від -160°С вдень до -220°С вночі. Лід там твердіший за бетон.
І це лише верхівка айсберга. Спробуй посади туди тендітного робота, ще й змусити його бурити…
Десять років підготовки та експедиція на льодовик
Проєктування робота для буріння криги на Європі розпочалося ще понад 10 років тому. Тоді, у стратегії розвитку планетарної науки на 2013–2022 роки, Europa Clipper була другим пріоритетом серед масштабних місій. Логічно було одразу думати про наступний крок — посадкову місію.
Команда під керівництвом планетолога Кевіна Генда з JPL створила унікального робота. Його ноги здатні утримувати баланс як на крижаному бетоні, так і на пухкому снігу. Орієнтування здійснюється через стереоскопічну камеру з LED-підсвіткою — ту саму технологію, що зараз використовує марсохід Perseverance.
Робот отримав маніпулятор нового покоління — з сімома ступенями свободи. У більшості з’єднань встановлені датчики навантаження, які працюють, як нервова система: якщо тиск занадто високий, система зупинить рух, аби не пошкодити себе. Це критично важливо під час буріння.
І найголовніше — ICEPICK (буквально “льодоруб”): спеціальний інструмент для буріння та забору зразків з глибини до 20 см.
Автономія як необхідність
Робот має працювати сам, без контролю з Землі. Саме тому його оснастили автономними системами двох рівнів:
- Високий рівень: планування завдань, контроль енергії, вибір пріоритетних зразків для надсилання на Землю. Наприклад, якщо аналіз показує, що в зразку немає нічого цікавого — не варто витрачати енергію на нові свердління в тій же точці.
- Низький рівень: це покрокове управління всіма рухами — від буріння до переміщення руки. Головна мета — безпечна, енергоефективна робота.
Після успішного тестування в лабораторії та віртуальному середовищі, настав головний іспит — льодовик Матануска на Алясці. Там, улітку 2022 року, робот проходив серію випробувань: його скидали з гелікоптера (імітація посадки), ставили на схили з кутом до 12° і змушували бурити на глибину понад 25 см. Він упорався з усім.
А потім усе зупинилося
У 2023 році вийшла нова стратегія NASA. І… посадкова місія на Європу більше не була серед пріоритетів. Чому?
Головна причина — радіаційне пекло навколо Юпітера. Комітет Національної академії наук вирішив, що це унеможливить точне виявлення біосигнатур. Навіть якщо життя там є — апарати не зможуть цього довести.
А от Енцелад, супутник Сатурна, залишився серед потенційних кандидатів. Радіація там менша, а головне — ми вже знайшли сліди водяної пари з домішками солей, вуглецю та азоту в його шлейфах. Це дає шанс виявити ознаки життя навіть під час прольотної місії.
І хоч проєкт для Європи поставили на паузу, розробки не пропали дарма. “Більшість напрацювань можна адаптувати для Енцелада”, — каже інженер Джозеф Боукетт.
Мрія про Європу не померла
Хоч реалії поки не дозволяють висадити бурильника на Європу, Кевін Генд не втрачає надії:
“Я мрію побачити, як апарат зануриться в океан Європи, дійде до дна… Це було б дивовижно. Але ми мусимо зважувати мрії на терезах технологічних чудес, які ще доведеться створити, аби це стало можливим.”
І знаєш що? Можливо, колись одна з таких мрій таки приземлиться на Європі. Замість казати “ми не можемо”, хтось скаже: “ми готові“.