Il nuovo progetto denominato SWIM (Sensing With Independent Micro-swimmers) prevede uno sciame di decine di robot nuotatori semoventi delle dimensioni di un cellulare che, una volta paracadutati, da un criobot che scioglie il ghiaccio, in un oceano sotterraneo si lancerebbero alla ricerca di segnali chimici e di temperature che potrebbero indicare la vita.
Questi droni di prova sono stati realizzati in plastica e stampati in 3D in modo da renderli veramente a basso costo. Il drone viene spinto da due eliche con 4 flap per la sterzata che consente di eseguire manovre controllate con capacità di tenere la rotta e correggerla in caso di bisogno.
Questi prototipi sono a forma di cuneo lunghi 42 centimetri e pesano 2,3 chilogrammi.
Preparazione del drone costruito in 3D. Fonte: NASA
I droni di prova sono stati testati in una piscina di 23 metri a Pasadena.
In caso i robot avessero avuto bisogno di aiuto è stata attaccata loro una lenza da pesca ed un ingegnere ha trotterellato lungo il bordo della piscina durante il test con una lenza pronto in caso di bisogno.
"È fantastico costruire un robot da zero e vederlo operare con successo in un ambiente pertinente," ha affermato Ethan Schaler, ricercatore principale per SWIM presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA nella California meridionale. "I robot sottomarini in generale sono molto difficili e questo è solo il primo di una serie di progetti su cui dovremmo lavorare per preparare un viaggio in un mondo oceanico. Ma è la prova che possiamo costruire questi robot con le capacità necessarie e iniziare a capire quali sfide affronterebbero in una missione sottomarina".
"Le persone potrebbero chiedersi perché la NASA stia sviluppando un robot sottomarino per l'esplorazione spaziale. È perché ci sono posti nel Sistema Solare in cui vogliamo andare per cercare la vita, e pensiamo che la vita abbia bisogno di acqua. Quindi abbiamo bisogno di robot che possano esplorare quegli ambienti, in modo autonomo, a centinaia di milioni di miglia da casa," ha affermato Schaler. “I risultati dei test sono stati incoraggianti”.
I veri droni però avrebbero dimensioni circa tre volte inferiori rispetto a quelli della prova e sarebbero dotati di una comunicazione acustica subacquea wireless per trasmettere i dati e triangolare le loro posizioni.
Le versioni digitali di questi piccoli robot hanno avuto il loro test, non in una piscina ma in una simulazione al computer.
In un ambiente con la stessa pressione e gravità che probabilmente incontrerebbero su Europa, uno sciame virtuale di robot lunghi 12 centimetri capaci di muoversi in acqua in modo autonomo lanciati alla ricerca di segnali chimici e di temperatura che potrebbero essere spie della presenza di forme di vita.
Le simulazioni al computer hanno aiutato a determinare i limiti delle capacità dei robot di raccogliere dati scientifici in un ambiente sconosciuto e hanno portato allo sviluppo di algoritmi che avrebbero consentito allo sciame di esplorare in modo più efficiente.
Le simulazioni hanno anche aiutato il team a comprendere meglio come massimizzare il ritorno scientifico tenendo conto dei compromessi tra la durata della batteria (fino a due ore), il volume d'acqua che i nuotatori potevano esplorare (circa 86.000 metri cubi) e il numero di robot in un singolo sciame (una dozzina, inviati in quattro o cinque ondate).
Rappresentazione grafica dello spaccato della luna di Giove "Europa". Fonte: immagini Google
Inoltre, un team di collaboratori del Georgia Tech di Atlanta ha fabbricato e testato un sensore di composizione oceanica che consentirebbe a ogni robot di misurare simultaneamente temperatura, pressione, acidità o alcalinità, conduttività e composizione chimica. Con appena pochi millimetri quadrati, il chip è il primo a combinare tutti questi sensori in un unico piccolo pacchetto.
Queste simulazioni serviranno, in un futuro ancora lontano, in una missione spaziale che abbia anche un robot capace di perforare lo strato di ghiaccio.
Si ritiene infatti che in alcune lune del Sistema Solare, in particolare su Europa, esista un vasto mare di acqua liquida, circa il doppio di quella presente sulla Terra, sotto uno strato di ghiaccio spesso alcuni chilometri.
GOOGLENEWS
