Под поверхностью Марса могут скрываться гигантские пещерные системы, превосходящие земные лавовые тоннели в десятки раз

Под поверхностью Марса могут скрываться гигантские пещерные системы, превосходящие земные лавовые тоннели в десятки раз. И чтобы исследовать эти подземные лабиринты, учёные предлагают весьма необычное решение - миниатюрные дроны-одуванчики, способные перемещаться по марсианским пещерам с помощью ветра.

Лавовые трубки возникают во время извержений вулканов. Потоки лавы постепенно застывают снаружи, но внутри расплавленное вещество продолжает течь. Когда извержение заканчивается, внутри остаётся пустой канал, иногда весьма широкий. Подобные пещеры существуют и на Земле, однако марсианские тоннели намного масштабнее. На Марсе обнаружены лавовые трубки шириной более 250 метров. Некоторые системы тоннелей, по оценкам исследователей, могут простираться более чем на 1200 километров. И это лишь те структуры, которые удалось обнаружить с орбиты. Учёные подозревают, что под поверхностью Красной планеты скрывается куда более разветвлённая сеть. Например, в районе гигантского вулкана Arsia Mons обнаружены многочисленные провалы, где крыша древних лавовых тоннелей частично обрушилась, открыв доступ к подземным полостям.

Интерес к таким пещерам связан не только с геологией. Внутри лавовых тоннелей условия могут быть значительно стабильнее, чем на поверхности планеты. Там слабее перепады температуры, меньше радиации и лучше защита от пылевых бурь. Поэтому подобные структуры рассматриваются как потенциальные укрытия для будущих пилотируемых миссий. Кроме того, некоторые исследователи не исключают, что если микробная жизнь когда-либо существовала на Марсе, то именно под поверхностью у неё было больше всего шансов сохраниться.

Но исследовать такие тоннели крайне сложно. Марсоходы вроде Curiosity и Perseverance для этого практически не подходят, поскольку они слишком крупные и не способны спускаться в глубокие вертикальные провалы, ведущие в подземные системы. Пока ни один аппарат ещё не исследовал марсианские лавовые трубы изнутри.

Поэтому инженеры из Технологического института Нью-Мексико предложили концепцию так называемых “дронов-одуванчиков”. Их конструкция основана на биомимикрии - подходе, при котором инженеры копируют решения, уже существующие в природе. Причём для исследования марсианских пещер предполагается использовать сразу два типа устройств, вдохновлённых биологическими объектами.

Сначала в отверстие в потолке пещеры сбрасывается специальный робот, напоминающий мокрицу. Он медленно опустится вниз и доставит в тоннель тысячи крошечных дронов-одуванчиков. После этого робот выпустит их в окружающее пространство. (От себя: Для спуска авторы предлагают использовать парашют, хотя в условиях красной планеты, возможно тросы или даже летающая платформа будут более эффективны.)

Сами дроны-одуванчики будут чрезвычайно лёгкими и смогут перемещаться внутри пещер потоками марсианского воздуха, подобно семенам одуванчика. Во время полёта они будут передавать по радио данные о температуре, влажности и структуре тоннелей, постепенно создавая карту подземной системы.

Одной из главных проблем остаётся источник энергии. Внутрь пещер практически не проникает солнечный свет, поэтому обычные солнечные панели там бесполезны. Вместо этого исследователи предлагают использовать пьезоэлектрические материалы - гибкие полимеры, способные вырабатывать электричество при деформации. (От себя. Интересно, достаточно ли им будет энергии, учитывая, что мы пока не знаем ничего о скорости ветра в пещерах. Вообще, главный автор этой идеи Мостафа Хассаналиан раньше занимался тем, что делал дроны из тел мёртвых птиц. В общем, меня терзают сомнения, хотя сама идея интересная. Я про одуванчики.)

Параллельно похожие технологии разрабатывают и европейские исследователи. С 2023 года они тестируют роботов в лавовых пещерах на испанском острове Лансароте, который считается одним из лучших земных аналогов марсианского вулканического ландшафта. В будущем подобные автономные дроны могут стать одним из главных инструментов исследования подземного Марса.