Инженеры Лаборатории реактивного движения (JPL) NASA работают над разработкой подводных роботов в рамках концепции миссии SWIM (Sensing With Independent Micro-swimmer). Эти небольшие роботы предназначены для поиска признаков жизни в подземных океанах ледяных лун.
Космический аппарат Europa Clipper, запущенный в октябре 2024 года для изучения луны Европы Юпитера, не достигнет своей цели до 2030 года. Тем не менее, NASA уже рассматривает возможность физического исследования Европы в будущем, развертывая роботов для изучения ее подводных океанов в поисках потенциальной жизни.
Проект SWIM включает в себя носимый робот, который будет развертывать десятки подводных роботов размером с телефон, чтобы плавать и искать химические сигнатуры и температурные сигналы, указывающие на жизнь.
Этан Шейлер, ведущий исследователь JPL по проекту SWIM, заявил: «Мы считаем, что жизни нужна вода, и нам нужны роботы, чтобы исследовать эти среды автономно, на расстоянии сотен миллионов миль от дома.»
Прототипы были протестированы в плавательном бассейне, используя базовые компоненты, полученные из 3D-печати. Каждый прототип оснащен двумя недорогими моторами и стандартной электроникой, приводится в действие винтами и управляется четырьмя клапанами для направления. Эти роботы могут автономно поддерживать свой курс и выполнять определенные исследовательские паттерны.
Текущий прототип имеет длину 42 см и весит 2,3 кг, с планами миниатюризации для развертывания в космос. Разрабатывается специализированная система связи, чтобы обеспечить передачу данных под водой и триангуляцию роботов.
Инженеры Georgia Tech разработали сенсор, способный измерять давление, кислотность, щелочность, проводимость и химический состав воды, размер которого составляет всего несколько миллиметров.
Для моделирования реальных условий роботы были протестированы в цифровой среде, имитирующей предполагаемое давление и гравитацию Европы. Было разработано стадо роботов длиной 12 см для поиска жизни, что дало ценные инсайты для разработки автономных алгоритмов исследования.
Исследования показывают, что развертывание примерно дюжины роботов в четыре-пять волн оптимизирует эффективность, так как текущая продолжительность работы батарей составляет максимум два часа.
Пока продолжается исследование, ученые JPL планируют использовать роботы SWIM в океанах Земли, чтобы улучшить морские исследования, особенно под полярным льдом.