Un buon orologio può durare a lungo e continuare a ticchettare. Con le parti giuste, può un rover fare lo stesso su un pianeta come Venere?

Un concetto ispirato ai computer a orologeria e ai carri armati della prima guerra mondiale potrebbe un giorno aiutarci a scoprirlo. Il progetto è in fase di esplorazione presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, California.

L'Automa rover for Extreme Environments (AREE) è finanziato per lo studio dal programma Innovative Advanced Concepts della NASA. Il programma offre piccole sovvenzioni per lo sviluppo di tecnologie in fase iniziale, permettendo agli ingegneri di elaborare le loro idee.

AREE è stato proposto per la prima volta nel 2015 da Jonathan Sauder, un ingegnere meccatronico al JPL. Si ispirò ai computer meccanici, che utilizzano leve e ingranaggi per fare calcoli piuttosto che l'elettronica.

Evitando l'elettronica, un rover potrebbe essere in grado di esplorare meglio Venere. L'atmosfera infernale del pianeta crea pressioni che schiaccerebbero la maggior parte dei sottomarini. La sua temperatura superficiale media è di 864 gradi Fahrenheit (462 gradi Celsius), abbastanza alto da fondere il piombo.

Informatica Steampunk

I computer meccanici sono stati utilizzati nel corso della storia, il più delle volte come strumenti matematici come le macchine addizionatrici. Il più famoso potrebbe essere la macchina delle differenze di Charles Babbage, un'invenzione del XIX secolo per il calcolo delle equazioni algebriche. Il più antico conosciuto è il meccanismo di Antikythera, un dispositivo utilizzato dagli antichi greci per prevedere fenomeni astronomici come le eclissi.

Anche i computer meccanici furono sviluppati come opere d'arte. Per centinaia di anni, meccanismi a orologeria sono stati utilizzati per creare automi per ricchi mecenati. Nel 1770, un orologiaio svizzero di nome Pierre Jaquet-Droz ha creato "The Writer, "un automa che potrebbe essere programmato per scrivere qualsiasi combinazione di lettere.

Sauder ha affermato che queste tecnologie analogiche potrebbero aiutare laddove l'elettronica in genere fallisce. In ambienti estremi come la superficie di Venere, la maggior parte dei componenti elettronici si scioglierà alle alte temperature o sarà corrosa dall'acido solforico nell'atmosfera.

"Venere è troppo inospitale per i complessi sistemi di controllo che hai su un rover su Marte, " disse Sauder. "Ma con un rover completamente meccanico, potresti essere in grado di sopravvivere fino a un anno."

Le turbine eoliche al centro del rover alimenterebbero questi computer, permettendogli di capovolgersi e continuare a correre. Ma l'ambiente del pianeta offrirebbe molte sfide.

Il pianeta estremo

Nessun veicolo spaziale è sopravvissuto alla superficie venusiana per più di un paio d'ore.

Gli ultimi visitatori di Venere furono i lander sovietici Venera e Vega. Negli anni '70 e '80, hanno mandato indietro una manciata di immagini che hanno rivelato un dirupo, mondo soffocato dal gas.

"Quando pensi a qualcosa di estremo come Venere, vuoi pensare davvero là fuori, " ha detto Evan Hilgemann, un ingegnere JPL che lavora su progetti ad alta temperatura per AREE. "È un ambiente di cui non sappiamo molto oltre a quello che abbiamo visto nelle immagini dell'era sovietica".

Sauder e Hilgemann si preparano a cuocere prototipi meccanici, permettendo loro di studiare come l'espansione termica potrebbe influenzare le loro parti mobili. Alcuni componenti dei lander sovietici erano stati effettivamente progettati pensando a questa espansione del calore:le loro parti non avrebbero funzionato correttamente finché non fossero state riscaldate a temperature venusiane.

Gradini per carri armati per Venere

AREE include una serie di altre scelte progettuali innovative.

La mobilità è una sfida, considerando che ci sono tante incognite sulla superficie venusiana. L'idea originale di Sauder è stata ispirata dalle "Strandbeests" create dall'artista olandese Theo Jansen. Queste strutture simili a ragni hanno gambe esili che possono trasportare la loro mole attraverso le spiagge, alimentato esclusivamente dal vento.

In definitiva, sembravano troppo instabili per il terreno roccioso. Sauder iniziò a considerare i battistrada dei carri armati della prima guerra mondiale come alternativa. Questi sono stati costruiti per rotolare su trincee e crateri.

Un altro problema saranno le comunicazioni. Senza elettronica, come trasmetteresti i dati scientifici? I piani attuali sono ispirati da un'altra tecnologia secolare:il codice Morse.

Un veicolo spaziale in orbita potrebbe pingare il rover usando il radar. Il rover avrebbe un bersaglio radar, che se sagomato correttamente, agirebbe come "tecnologia invisibile al contrario, " Ha detto Sauder. Gli aerei stealth hanno forme speciali che disperdono i segnali radar; Sauder sta esplorando come modellare questi bersagli per riflettere invece in modo brillante i segnali. L'aggiunta di un otturatore rotante davanti al bersaglio radar consentirebbe al rover di trasformare il luminoso, punto riflesso acceso e spento, comunicando in modo molto simile alle lampade di segnalazione sulle navi della Marina.

Ora nella sua seconda fase di sviluppo NIAC, il team JPL sta selezionando parti del concetto AREE da perfezionare e prototipare. I membri del team sperano di sviluppare un concetto di rover che alla fine sarà in grado di studiare la geologia di Venere e forse perforare alcuni campioni.