Исследование пещер на Земле с помощью летающих дронов может упростить колонизацию Марса

Согласно одному из ранее озвученных концептов, первым колонистам Марса, возможно, не придется возводить базы с нуля. Для этого есть идея получше — воспользоваться тем, что уже создала местная инопланетная природа. А создала она, как выяснилось, обширные протяженные пещеры, которые были образованы так называемыми лавовыми трубами. Их использование в качестве постоянного места обитания позволило бы защитить первых марсианских поселенцев от экстремальных температур на поверхности, радиации, а также астероидов. Однако перед тем как люди смогут приступить к созданию подземных марсианских жилищ, необходимо провести картографирование этих марсианских пещер. Как это сделать?

Пещеры когда-то приютили наших далеких предков, обживавших Землю. Ныне людям предлагают вновь пройти этот путь — опять стать пещерными жителями, но уже на других планетах. И на другом технологическом уровне, конечно.

Исследователи из Института поиска инопланетных цивилизаций (SETI) в сотрудничестве с Институтом астроботических технологий (Institute and Astrobotic Technology) продемонстрировали один из методов, который в перспективе сможет упростить будущим колонизатором Марса задачу по поиску подходящего места для обитания. Команда под руководством Паскаля Ли из отдела планетарных исследований Института SETI использует оснащенные системой LIDAR компактные дроны для создания трехмерных карт лавовой пещеры Лофтеллир в Исландии. Специалисты смогли не только создать карту этой труднодоступной и труднопроходимой пещеры, но еще и больше узнали о ее геологической истории.

«Наши полевые испытания демонстрируют потенциал эффективности нового концепта «бесконтактного и быстрого» исследования пещер на Луне и Марсе. Некоторые из этих естественных подземных образований могут содержать значительные запасы водного льда, что упростит задачу по колонизации. Конечно, атмосфера Луны и Марса очень разряжена для использования дронов, оснащенных обычной винтовой системой. Поэтому там, скорее всего, будут использоваться небольшие летательные аппараты, оснащенные компактными реактивными двигателями, либо работающими на базе холодного газа», — комментирует Ли.

По мнению Ли, «бесконтактный и быстрый» способ исследования пещер позволяет максимально снизить риски и в то же время повысить эффективность данной работы в сравнении с более традиционными методами исследований подземных образований. Гораздо безопаснее отправить внутрь пещеры летающий аппарат, который не будет напрямую (физически) взаимодействовать с окружением пещеры, в отличии от того же наземного ровера.

«Пещеры бывают разными. При использовании такого подхода аппаратам не придется проводить много времени в сложных условиях: при низких температурах, при отсутствии света в качестве источника энергии, а также фактически работая без системы коммуникаций с Землей из-за особенности блокировки сигналов. Со всей необходимой работой дрон сможет справиться всего за несколько минут, а затем безопасно покинуть пещеру», — объясняет Ли.

Прототип дрона, который команда Ли использовала для картографирования исландской пещеры был разработан частной космической компанией Astrobotic. Она занимается разработками картографических технологий на базе LIDAR-систем, использующих для трехмерной визуализации пространства как оптическую, так и лидарную (лазерно-импульсную) технологию, позволяющую дронам передвигаться автономно, не полагаясь на данные GPS.

«Аппарат в буквальном смысле в режиме реального времени создает трехмерную модель своего окружения, а затем использует ее для дальнейшего продвижения и исследования пещеры», — добавляет Ли.

Эксперимент в Исландии оказался успешным – дрон справился с задачей всего за несколько минут, но разработка летательного аппарата, который можно будет использовать в марсианских условиях, потребует очень много усилий и работы. Это задача других научных и инженерных команд. Тем временем команда специалистов SETI и Astrobotic собирается продолжить совершенствование своих технологий трехмерного сканирования и картографирования подземных пещер на Земле.