Перейти к содержанию

IceMole

Эта статья была переведена из источника, распространяемого под свободной лицензией, и находится на начальном уровне проработки
Материал из энциклопедии Руниверсалис
IceMole
Внутренний вид плавящего зонда IceMole1
Общие сведения
Страна  Германия
Организация FH Aachen
Заказчик Научно-исследовательская группа FH Aachen
Задачи Исследование земных и внеземных ледяных образований
Статус В разработке
Полётные данные корабля
Масса 25–30 кг

IceMole — автономный зонд для исследования льда, оснащённый инновационным наконечником, расплавляющим лёд, предназначенный для изучения полярных областей, ледников, ледяных щитов и внеземных ледяных образований[1][2]. Проект разрабатывается командой FH Aachen, Германия. В отличие от предыдущих аналогов, IceMole способен изменять направление движения и может быть возвращён после использования[3][4]. Для бурения через слои грунта и загрязнения в льду используется специальный ледяной шнек[5].

История

Разработка IceMole ведётся с применением методов быстрого прототипирования. По состоянию на апрель 2011 года был создан первый прототип, предназначенный для подледных исследований земных ледников и ледяных щитов[6][7]. Планируется адаптация будущих версий для изучения льдов Марса, Европы (спутника Юпитера) и Энцелада (спутника Сатурна). Проект возник в рамках студенческой инициативы в Факультете аэрокосмической техники FH Aachen под руководством профессора Бернда Дахвальда. Зонд сочетает бурение и плавление льда, позволяя проводить анализ окружающей среды без биологического загрязнения проб[8].

Цели проекта включают[9][10]:

  • Исследование земных ледников в течение 2-3 лет;
  • Исследование антарктических ледников и подлёдных озёр в течение 4-6 лет;
  • Внеземные исследования на Марсе (10-15 лет);
  • Исследования на спутниках Юпитера и Сатурна (20-30 лет).

IceMole 1

Первая версия IceMole представляет собой аппарат с прямоугольным поперечным сечением (225 см²), оснащённый 3-киловаттным плавильным наконечником с дифференцируемым нагревом. Источник питания — внешний генератор, соединённый кабелем для передачи энергии и данных. В передней части устройства расположен 6-сантиметровый ледяной шнек, создающий давление и улучшающий теплопередачу. IceMole способен изменять траекторию благодаря управляемым нагревательным элементам[11][12][13].

Технические характеристики IceMole 1:

  • Скорость плавления: до 0,3 м/ч;
  • Мощность нагревательных элементов: 2200 Вт;
  • Средняя тепловая мощность: 1000 Вт;
  • Мощность двигателя: 25 Вт;
  • Вес: 30 кг;
  • Размеры: 150×150×870 мм;
  • Полезная нагрузка: цифровая камера.

IceMole 2

С 2010 года разрабатывается улучшенная версия IceMole 2[14][15][16]. В ней используется модернизированный плавильный наконечник с 12 независимо управляемыми нагревательными элементами и два боковых нагревателя, улучшая манёвренность зонда. Новый редуктор повышает КПД и снижает вес устройства[11][17].

Технические характеристики IceMole 2:

  • Скорость плавления: до 1 м/ч;
  • Мощность нагревателей наконечника: 2400 Вт;
  • Мощность боковых нагревателей: 600 Вт;
  • Мощность двигателя: 25 Вт;
  • Вес: 25 кг;
  • Размеры: 150×150×1200 мм;
  • Полезная нагрузка: флуоресцентный биосенсор.

Испытания

Летние полевые испытания 2010 года проходили на леднике Мортерач в Швейцарии. В ходе тестов IceMole успешно выполнил[18][19]:

  • Подъём на 1,5 м под углом 45°;
  • Горизонтальное бурение на 5 м;
  • Спуск под углом 45° на 3 м, преодолев три слоя грунта.

В 2014 году IceMole протестировали в Кровавых водопадах, где аппарат взял чистые пробы субглетчерной воды без риска биологического загрязнения. Этот тест показал, что технология может быть применена в исследованиях экстремальных сред, включая потенциальные миссии на Европу и Энцелад[20][21][22].

См. также

Примечания

  1. ↑ Роботы в поисках жизни на ледяной планете. robogeek.ru. Дата обращения: 21 марта 2025.
  2. ↑ Учёные представили проекты новых аппаратов для поисков жизни в океане Энцелада. Дата обращения: 21 марта 2025.
  3. ↑ Talalay, Pavel G. Thermal Ice Drilling Technology : [англ.]. — Springer, 2019-07-04. — ISBN 978-981-13-8848-4.
  4. ↑ Vera, Jean-Pierre de. Habitability of Other Planets and Satellites : [англ.] / Jean-Pierre de Vera, Joseph Seckbach. — Springer Science & Business Media, 2013-07-30. — ISBN 978-94-007-6546-7.
  5. ↑ (2011) «Development of a Novel Subsurface Ice Probe and Testing of the First Prototype on the Morteratsch Glacier». Geophysical Research Abstracts (European Geosciences Union General Assembly 2011, Vienna, Austria (3 – 8 April 2011)) 13.
  6. ↑ Artmann, Gerhard M. Biological, Physical and Technical Basics of Cell Engineering : [англ.] / Gerhard M. Artmann, Aysegül Artmann, Azhar A. Zhubanova … [et al.]. — Springer, 2018-04-11. — ISBN 978-981-10-7904-7.
  7. ↑ Rooney, Anne. Why Don't Astronauts Burp?: Questions and Answers About Space : [англ.] / Anne Rooney, William Potter, Luke Seguin-Magee. — Arcturus Publishing, 2021-06-01. — ISBN 978-1-3988-1033-4.
  8. ↑ (30 April 2011) «The IceMole cometh - Novel design could help probe explore frozen environs on Earth and beyond». Nature News (Nature Publishing Group). doi:10.1038/news.2011.261.
  9. ↑ Dachwald, Bernd (2014-01). «IceMole: a maneuverable probe for clean in situ analysis and sampling of subsurface ice and subglacial aquatic ecosystems» (en). Annals of Glaciology 55 (65): 14–22. doi:10.3189/2014AoG65A004. ISSN 0260-3055.
  10. ↑ published, Kasandra Brabaw IceMole Drill Built to Explore Saturn's Icy Moon Enceladus Passes Glacier Test (англ.). Space.com (7 апреля 2015). Дата обращения: 21 марта 2025.
  11. ↑ 11,0 11,1 IceMole team. The ice research probe IceMole (translated from German). Students projects - Luft- und Raumfahrttechnik. Hochschule Aachhen (1 May 2011). Дата обращения: 27 апреля 2011. Архивировано 25 июля 2011 года.
  12. ↑ Watson, Sara (2015-04-11). «Eukaryotic Microbial Diversity Of The Icemole; A Revolutionary Exploratory Ice Probe Combining Melting And Drilling». South Carolina Junior Academy of Science.
  13. ↑ IceMole | Semantic Scholar (англ.). www.semanticscholar.org. Дата обращения: 21 марта 2025.
  14. ↑ Nuttall, Mark. The Routledge Handbook of the Polar Regions : [англ.] / Mark Nuttall, Torben R. Christensen, Martin Siegert. — Routledge, 2018-07-18. — ISBN 978-1-317-54956-7.
  15. ↑ Bar-Cohen, Yoseph. Advances in Extraterrestrial Drilling:: Ground, Ice, and Underwater : [англ.] / Yoseph Bar-Cohen, Kris Zacny. — CRC Press, 2020-12-21. — ISBN 978-1-000-32843-1.
  16. ↑ Badescu, Viorel. Handbook of Space Resources : [англ.] / Viorel Badescu, Kris Zacny, Yoseph Bar-Cohen. — Springer Nature, 2023-04-27. — ISBN 978-3-030-97913-3.
  17. ↑ Schenk, Paul M. Enceladus and the Icy Moons of Saturn : [англ.] / Paul M. Schenk, Roger N. Clark, Carly J. A. Howett … [et al.]. — University of Arizona Press, 2018-11-27. — ISBN 978-0-8165-3707-5.
  18. ↑ ANDERSON, PAUL SCOTT Exciting New 'Enceladus Explorer' Mission Proposed to Search for Life. Universe Today (29 February 2012).
  19. ↑ SCAR's code of conduct for the exploration and research of subglacial aquatic environments. XXXIV Antarctic Treaty Consultative Meeting, Buenos Aires, June 20th - July 1st 2011. — «"7. Exploration protocols should also assume that the subglacial aquatic environments contain living organisms, and precautions should be adopted to prevent any permanent alteration of the biology (including introduction of alien species) or habitat properties of these environments.

    28. Drilling fluids and equipment that will enter the subglacial aquatic environment should be cleaned to the extent practicable, and records should be maintained of sterility tests (e.g., bacterial counts by fluorescence microscopy at the drilling site). As a provisional guideline for general cleanliness, these objects should not contain more microbes than are present in an equivalent volume of the ice that is being drilled through to reach the subglacial environment. This standard should be re-evaluated when new data on subglacial aquatic microbial populations become available"».
  20. ↑ Brabaw, Kasandra IceMole Drill Built to Explore Saturn's Icy Moon Enceladus Passes Glacier Test. Space.com (7 April 2015).
  21. ↑ (2014) «IceMole: a maneuverable probe for clean in situ analysis and sampling of subsurface ice and subglacial aquatic ecosystems». Annals of Glaciology 55 (65): 14–22. doi:10.3189/2014AoG65A004. ISSN 0260-3055. Bibcode: 2014AnGla..55...14D.
  22. ↑ Joseph, Antony. Water Worlds in the Solar System : [англ.]. — Elsevier, 2022-11-25. — ISBN 978-0-323-95718-2.

Ссылки

Сайт FH Aachen


Источник — https://xn--h1ajim.xn--p1ai/index.php?title=IceMole&oldid=27442476