Іонний вітер: NASA розробляє рій аероботів для печер Титана

NASA виділило грант на розробку проєкту SPARK, у межах якого планується створити рій кулястих аероботів для вивчення підземних печер Титана. Керівник проєкту — Деніел Дрю з Гавайського університету в Маноа.

Апарати рухатимуться за допомогою електрогідродинамічної тяги, відомої як атмосферні іонні двигуни. Ці твердотільні системи працюють безшумно, можуть маневрувати в усіх напрямках і не створюють низхідного потоку повітря, що могло б пошкодити крихкий поверхневий шар. Для порівняння, такий самий принцип використовують радіоаматори у високовольтних «ліфтерах».

Поверхня Титана вкрита озерами з рідкого метану та карстовими формаціями — провалами, підземними каналами й крижаними печерами. Аероботи зможуть проникнути в місця, недоступні для роверів, виконуючи роль перших розвідників, подібно до того, як це робив Ingenuity на Марсі.

У земній атмосфері іонна тяга неефективна через високе енергоспоживання. Однак, за оцінками NASA, на Титані такі двигуни будуть понад у 100 разів енергоефективнішими. «Проте за сприятливих атмосферних умов, подібних до тих, що на Титані, ми очікуємо економії енергії понад у 100 разів — щонайменше вдвічі більше за виграш, який отримують гвинтокрилі апарати», — зазначили в NASA.

Атмосфера супутника спрощує генерацію електричних зарядів для польоту, тому аероботам не потрібні важкі перетворювачі напруги. Відсутність рухомих частин у двигунах унеможливлює замерзання або заклинювання, що також дозволяє відмовитися від громіздкого обігрівального обладнання.

Наразі SPARK перебуває на початковій стадії дев’ятимісячного дослідження здійсненності, після чого планується дворічна друга фаза. Паралельно NASA готує до запуску в 2028 році апарат Dragonfly, який стане основною місією на Титані. Дрю разом із колегами з Лабораторії реактивного руху та інституту Blue Marble займається моделюванням і термічними випробуваннями.