La NASA ha cambiato la prospettiva della scienza, costruire satelliti per studiare la superficie terrestre. In profondità sotto quella superficie, dove è più difficile da vedere per i satelliti, è un'altra storia, ma la tecnologia robotica potrebbe cambiarlo.

I robot della NASA stanno esplorando i mulini, luoghi in cui l'acqua ha perforato migliaia di piedi di ghiaccio per formare una cascata attraverso un ghiacciaio. Sperano di abbinare questi labirinti acquosi a caratteristiche che possono essere rilevate dal satellite, come le aperture sulla superficie del ghiacciaio. Lo scorso luglio, due ricercatori del Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, California, viaggiato in aereo al ghiacciaio Matanuska dell'Alaska. Là, hanno testato tecniche di mappatura robotica mentre esploravano questi labirinti ghiacciati.

I mulini sono troppo piccoli e pericolosi per l'ingresso degli umani, quindi il modo migliore per esplorarli è con i sommergibili robotici. La NASA è stata interessata in passato a queste strutture allagate perché fungono da "impianto idraulico, " trasportare l'acqua di disgelo attraverso il ghiaccio e controllare la velocità di movimento di un ghiacciaio.

In un lontano futuro, comprendere le formazioni di ghiaccio come i mulini potrebbe aiutare con l'esplorazione dello spazio profondo. Potrebbero fornire ingressi in mondi ghiacciati come Europa, la luna di Giove.

"Per entrare sotto la superficie di Europa o [la luna di Saturno] Encelado, dobbiamo trovare il modo più rapido per entrare, " ha detto Andy Klesh di JPL, uno dei ricercatori che si è avventurato nel ghiacciaio Matanuska. "Possiamo mappare e navigare in questi laghi subglaciali con i robot? Ci sono passaggi accessibili nascosti appena sotto la superficie? Questa prima incursione in Alaska ha testato la tecnologia per iniziare a rispondere a queste domande".

Avventura in Alaska

Klesh è stato raggiunto da John Leichty, un altro robotista JPL, e una guida di nome Keeton Kroon. Hanno volato su un aereo a due posti e hanno viaggiato con lo zaino nei loro siti sul campo nel corso di sei giorni.

Il sito sul campo era tanto remoto quanto visivamente sbalorditivo, ha detto Klesh. Erano completamente soli, tranne per un paio di orsi che hanno incontrato e l'occasionale aereo di passaggio. A un certo punto si sono imbattuti in un "recinto di ghiaccio", una serie di pilastri di ghiaccio alti 7 piedi che includevano un buco a forma di cuore. Uno di loro lo ha fotografato; il giorno successivo, passarono e la forma si era completamente sciolta.

"Il terreno cambia ogni giorno, "Klesh ha detto. "A causa del modo in cui tutto si scioglie là fuori, sei il primo, e forse l'ultimo, a vederlo."

Ad ogni moulin, ruscelli di acqua azzurra si riversavano in pozze in superficie. Quest'acqua liquida è più calda del ghiaccio, fondendosi in esso e scolpendo diverse formazioni. Una parte si scioglie completamente nel ghiacciaio, creando una rete di passaggi sottomarini.

Robot e sonde fai da te

Il team ha calato un sommergibile robotico in questi mulini, che è sceso a 150 piedi (46 metri) ad un certo punto. Klesh ha detto che avrebbero potuto scendere più lontano, ma l'acqua divenne troppo torbida per andare avanti. Le telecamere subacquee hanno registrato il loro passaggio; nel futuro, hanno in programma di utilizzare sensori acustici per mappare l'ambiente circostante quando diventa troppo sporco per essere visto.

Le fotocamere e le scansioni laser hanno permesso loro di creare mappe 3D di queste grotte glaciali.

"L'idea è identificare e mappare questi canali sottomarini, " Ha detto Leichty. "Vogliamo sapere se sono correlati a caratteristiche della superficie che possiamo identificare utilizzando immagini satellitari o dall'alto".

Comprendere la relazione tra i mondi sopra e sotto permetterà agli scienziati di indovinare dove abbassare le sonde per raccogliere la migliore scienza.

La recente spedizione di Klesh e Leicty si è basata su un sommergibile di livello commerciale e una sonda glaciale "fatta in casa". Quest'ultimo è stato costruito utilizzando parti standard e stampate in 3D. Hanno fatto tutto il loro cablaggio e programmazione.

Know-how CubeSat

Hanno detto che la loro esperienza con CubeSats:minuscola, veicoli spaziali modulari che fanno molto affidamento su parti commerciali, li hanno aiutati a creare questa sonda. Sia Klesh che Leichty sono coinvolti con un altro gelido, progetto subacqueo chiamato BRUIE, o il Bouyant Rover per l'esplorazione sotto il ghiaccio. BRUIE è stato testato in passato sotto il ghiaccio dell'Alaska, e li ha preparati per le sfide del lavoro sul ghiacciaio Matanuska. Suggerimento professionale:porta con te dei piccoli picconi per rimuovere il ghiaccio che si congela nei bulloni del tuo robot e ti impedisce di serrarli.

"Stiamo unendo la nostra esperienza con BRUIE e CubeSats e portandola in una nuova area di esplorazione, "Klesh ha detto. "CubeSat si affida alla miniaturizzazione dell'elettronica per esplorare piattaforme a basso costo. Ciò ci consente di esplorare aree a cui altrimenti sarebbe troppo rischioso o costoso accedere".

Questa prova di mappatura del moulin è stata solo l'inizio. Klesh e Leichty sono robotisti, quindi il loro obiettivo è sviluppare la tecnologia giusta. Vogliono collaborare con gli scienziati per un'esplorazione più dettagliata dei mulini la prossima estate.