A capacidade de penetrar em subsuperfícies e coletar amostras primitivas de profundidades de dezenas de metros a quilômetros é crítica para a futura exploração de corpos em nosso sistema solar. SMD está apoiando o desenvolvimento de um amostrador de perfuração profunda chamado Auto-Gopher para uso potencial em futuras missões de exploração espacial.

O Auto-Gopher emprega um mecanismo percussivo acionado piezoelétrico para quebrar formações e um motor elétrico para girar a broca e capturar os cortes em pó. Ele incorpora uma arquitetura fixa; a broca é suspensa na extremidade de uma corda de pequeno diâmetro que fornece energia, comunicação, bem como suporte estrutural necessário para abaixar e levantar a broca para fora do poço. Graças a esta arquitetura única, a profundidade máxima de perfuração é limitada apenas pelo comprimento da corda. A operação wireline usada no Auto-Gopher remove uma das principais desvantagens dos sistemas de coluna de perfuração contínua tradicionais - a necessidade de várias seções de perfuração que podem aumentar significativamente a massa e a complexidade de uma perfuração profunda. Como tal, a massa e o volume do sistema Auto-Gopher podem ser mantidos bem baixos para buracos rasos ou profundos. Durante a perfuração, numerosos sensores e instrumentos incorporados podem realizar análise in situ da parede do poço. Ao atingir uma profundidade predefinida, a broca é retraída do poço, o núcleo e / ou cortes são removidos para análise detalhada por instrumentos de bordo, e a broca é baixada de volta para o orifício para continuar o processo de penetração.

O objetivo do Auto-Gopher é ajudar os cientistas a responder a uma das questões mais urgentes da ciência:a vida já existiu em qualquer outro lugar do universo? Visto que a água é um pré-requisito crítico para a vida, como nós sabemos, As missões de exploração da NASA têm como alvo corpos no sistema solar que são conhecidos por terem ou tiveram água líquida fluindo. A última Pesquisa decadal planetária (Visão e viagens para a ciência planetária na década 2013-2022) recomendou que a NASA explorasse três corpos do sistema solar com regiões aquosas acessíveis:Marte; Lua de Júpiter, Europa; e a lua de Saturno, Enceladus. Cada um desses órgãos apresenta diferentes desafios relacionados à perfuração. A perfuração em Marte requer a penetração de rocha seca e regolito que têm propriedades físicas (ou seja, resistência à tracção, dureza, etc.) que podem variar muitas ordens de magnitude embora a profundidade de perfuração. Uma broca em Enceladus e Europa precisará operar no gelo em temperaturas abaixo de 100 K, enquanto contabilizando a baixa gravidade em Enceladus ou a alta radiação de superfície em Europa. O Auto-Gopher deve ser projetado para atingir seus objetivos de penetrar na subsuperfície a grandes profundidades, capturando amostras imaculadas, e entrega dessas amostras a instrumentos de bordo para análise ou para possível retorno de amostra - tudo nas condições adversas encontradas no espaço. Ilustração do conceito Auto-Gopher como uma broca profunda com fio.

O objetivo do esforço de desenvolvimento do Auto-Gopher é demonstrar uma tecnologia escalonável que torna possível a perfuração profunda usando veículos de lançamento e fontes de energia atuais. Este desenvolvimento de tecnologia foi realizado em várias gerações, incluindo o Ultrasonic / Sonic Driller / Corer, Ultrasonic / Sonic Gopher, e o Auto-Gopher-1. Em 2015, PSD concedeu um projeto sob seu programa MatISSE para apoiar a próxima geração de desenvolvimento de tecnologia Auto-Gopher - o Auto-Gopher-2. Em 2015, o projeto produziu um disjuntor de núcleo e mecanismo de retenção e demonstrou sua operação. Esta última broca também está sendo projetada para abrigar eletrônicos, sensores, e mecanismos necessários para perfuração autônoma, e os subsistemas críticos estão atualmente sendo testados e testados. As atividades planejadas para o futuro incluem testes de campo para validar a operação de perfuração em condições adversas em uma pedreira de gesso dos EUA (o gesso pode mudar de gesso cristalino duro, para gesso de açúcar macio, a anidrita muito dura com numerosos veios ricos em argila) e dentro de uma câmara de vácuo, perfuração no gelo a aproximadamente -100 ° C.