p Quer ir pescar no gelo na lua de Júpiter, Europa? Não há promessa de que você pegará nada, mas um novo conjunto de protótipos robóticos pode ajudar. p Desde 2015, Laboratório de propulsão a jato da NASA em Pasadena, Califórnia, vem desenvolvendo novas tecnologias para uso em futuras missões aos mundos oceânicos. Isso inclui uma sonda de subsuperfície que pode cavar através de quilômetros de gelo, tirar amostras ao longo do caminho; braços robóticos que se desdobram para alcançar objetos distantes; e um lançador de projéteis para amostras ainda mais distantes.

p Todas essas tecnologias foram desenvolvidas como parte do estudo Ocean Worlds Mobility and Sensing, um projeto de pesquisa financiado pelo Space Technology Mission Directorate da NASA em Washington. Cada protótipo se concentra na obtenção de amostras da superfície - ou abaixo da superfície - de uma lua gelada.

p "No futuro, queremos responder à questão de saber se existe vida nas luas dos planetas exteriores - na Europa, Encélado e Titã, "disse Tom Cwik, que lidera o Programa de Tecnologia Espacial do JPL. "Estamos trabalhando com a sede da NASA para identificar os sistemas específicos que precisamos construir agora, de modo que em 10 ou 15 anos, eles podem estar prontos para uma nave espacial. "

p Esses sistemas enfrentariam uma variedade de ambientes desafiadores. As temperaturas podem chegar a centenas de graus abaixo de zero. As rodas do Rover podem cruzar o gelo que se comporta como areia. Na Europa, as superfícies são banhadas por radiação.

p "Os sistemas robóticos enfrentariam temperaturas criogênicas e terrenos acidentados e teriam que atender aos rígidos requisitos de proteção planetária, "disse Hari Nayar, que lidera o grupo de robótica que supervisionou as pesquisas. "Um dos lugares mais empolgantes que podemos ir é nas profundezas dos oceanos - mas fazer isso requer novas tecnologias que ainda não existem."

p Brian Wilcox, um colega de engenharia no JPL, projetou um protótipo inspirado nas chamadas "sondas de derretimento" usadas aqui na Terra. Desde o final dos anos 1960, essas sondas foram usadas para derreter neve e gelo para explorar regiões subterrâneas.

p O problema é que eles usam o calor de maneira ineficiente. A crosta de Europa pode ter 6,2 milhas de profundidade ou pode ter 12,4 milhas de profundidade (10 a 20 quilômetros); uma sonda que não gerencia sua energia esfriaria até que parasse de congelar no gelo.

p Wilcox inovou com uma ideia diferente:uma cápsula isolada por vácuo, da mesma forma que uma garrafa térmica é isolada. Em vez de irradiar calor para fora, ele reteria energia de um pedaço de plutônio da fonte de calor à medida que a sonda afunda no gelo.

p Uma lâmina de serra giratória na parte inferior da sonda giraria lentamente e cortaria o gelo. Enquanto isso, iria jogar pedaços de gelo de volta no corpo da sonda, onde seriam derretidos pelo plutônio e bombeados para fora dele.

p A remoção dos pedaços de gelo garantiria que a sonda perfurasse continuamente no gelo, sem bloqueios. A água gelada também pode ser amostrada e enviada através de um carretel de tubo de alumínio para uma sonda na superfície. Uma vez lá, as amostras de água podem ser verificadas quanto a bioassinaturas.

p "Achamos que há fluxos de gelo semelhantes a geleiras nas profundezas da crosta congelada de Europa, "Wilcox disse." Esses fluxos agitam o material do oceano lá embaixo. À medida que esta sonda faz um túnel na crosta, pode ser a amostragem de águas que podem conter bioassinaturas, se houver algum. "

p Para garantir que nenhum micróbio da Terra pegue uma carona, a sonda se aqueceria a mais de 900 graus Fahrenheit (482 graus Celsius) durante seu cruzeiro em uma espaçonave. Isso mataria quaisquer organismos residuais e decomporia moléculas orgânicas complexas que poderiam afetar os resultados da ciência.

p Um alcance maior

p Os pesquisadores também analisaram o uso de braços robóticos, que são essenciais para obter amostras de landers ou rovers. Em Marte, Os módulos de aterrissagem da NASA nunca se estenderam além de 6,5 a 8 pés (2 a 2,5 metros) de sua base. Para um alcance maior, você precisa construir um braço mais longo.

p Um braço dobrável foi uma ideia que surgiu no JPL. Desdobrado, o braço pode estender quase 33 pés (10 metros). Os cientistas não sabem quais amostras serão atraentes, uma vez que a sonda pousar, portanto, um alcance maior pode dar a eles mais opções.

p Para alvos que estão ainda mais distantes, foi desenvolvido um lançador de projéteis que pode disparar um mecanismo de amostragem até 164 pés (50 metros).

p Tanto o braço quanto o lançador podem ser usados ​​em conjunto com uma garra que segura o gelo. Esta garra poderia algum dia ter uma broca de descaroçamento anexada a ela; se os cientistas querem amostras imaculadas, eles precisarão perfurar até oito polegadas (cerca de 20 centímetros) da superfície do gelo de Europa, que supostamente protege moléculas complexas da radiação de Júpiter.

p Após a implantação de um braço de lança ou lançador de projétil, a garra poderia se ancorar usando pontas aquecidas que derretem no gelo e seguram seu aperto. Isso garante que a broca seja capaz de penetrar e coletar uma amostra.

p Rodas para um cryo-rover

p Em julho, A NASA marcará um legado de 20 anos de veículos espaciais dirigindo pelo deserto de Marte, remontando a 4 de julho, Aterrissagem da Mars Pathfinder em 1997, com seu rover Sojourner.

p Mas construir um veículo espacial para uma lua gelada exigiria uma revisão.

p Lugares como a lua de Saturno, Enceladus, têm fissuras que expelem jatos de gás e material gelado de baixo da superfície. Eles seriam os principais alvos da ciência, mas o material ao redor deles provavelmente será diferente do gelo da Terra.

p Em vez de, testes descobriram que o gelo granular em condições criogênicas e de vácuo se comporta mais como dunas de areia, com grãos soltos nos quais as rodas podem afundar. Os pesquisadores do JPL se voltaram para os projetos propostos inicialmente para rastejar na superfície da lua. Eles testaram rodas comerciais leves fixadas em um sistema de suspensão oscilante bogey que foi usado em várias missões lideradas pelo JPL.

p Os próximos passos

p Cada um desses protótipos e os experimentos realizados com eles foram apenas pontos de partida. Com o estudo dos mundos oceânicos completo, os pesquisadores agora considerarão se essas invenções podem ser mais refinadas. Uma segunda fase de desenvolvimento está sendo considerada pela NASA. Esses esforços podem eventualmente produzir as tecnologias que podem voar em missões futuras para o sistema solar exterior.