美国国家航空航天局概述了在土星和木星的冰冷卫星上部署穴居“低温机器人”的计划_全面春节档专题最新消息 并打破全球厚厚的冰壳

一幅插图显示了一个冷冻机器人在欧罗巴的海洋中游泳，寻找生命。(图片来源:uux.cn/美国全国航空航天局/JPL加州理工学院)
（神秘的地球uux.cn）据美国太空网（罗伯特·李）：美国全国航空航天局正为机器人兴办路线图，这些机器人可以经由前方的太空任务访问海洋全球，并打破全球厚厚的冰壳，探索地下海洋以寻找生命。全面春节档专题
最近，航天局公开了2023年2月美国全国航空航天局主办的研讨会的结局，科学家和工程师聚集在一起研究或许的“低温机器人”任务概念。这个想法是穿过太阳系卫星的冰冷外部，像木星的卫星欧罗巴或土星的卫星恩克拉多斯，并在其中放置一个探测器，可以探索下面的液态海洋。
探索的周末热门影视花絮，业内人士这样看cryobot概念是简易地钻入一个全球的替代计划，关乎使用一个从冰冷海洋全球表面的母单元发出的圆柱形设备，该设备可以融化冰，所以随着水在周围流动并重新冻结而滑落。
这些探测器和这种所谓的“热钻探”技术当下通常用于调研地球上的冰川和冰盖，但像木卫二和土卫二这样的全球的冰壳更冷更厚。它们还表现出远不可预测的行为。
几年来，经由低温机器人将当前的地球热钻井作业使用到地外生态一直是美国全国航空航天局木卫二科学探索地下访问机制(SESAME)和海洋全球生命探测技术概念(COLDTech)项目扶持的探究人员的重点。
但是，随着时间的推移，人类对冰盖海洋全球有了更多的知晓，所以，在加州理工学院(Caltech)举行的热门固态硬盘观察研讨会为参与这些项目的科学家提供了一个机遇，以重新召集并确保这些进展被纳入机器人任务架构。
寻找生命，跟着水走
正如我们所知，生命依赖于许多核心化合物、分子和元素，但可以说，没有一种像水一样至关重大。
身为地球上生命的基础构成，很轻松理解为什么水变成科学家留意的中心，他们期盼在太阳系的其他地方寻找生命。另外，尽管我们已然察觉在我们的恒星后院(乃至更远的地方)有丰富的水，但没有什么察觉比认识到我们太阳系中的刚刚iPad消息冰冷卫星拥有巨大的液态水海洋更让天体生物学家着迷了。
察觉火星的干旱景观曾经充满了水，这无疑为察觉古代生命的遗迹提供了令人兴奋的机遇，但像木卫二和土卫二这样的海洋卫星提供了察觉当下可居住的全球的机遇，乃至或许如今就在它们的水域中拥有真正的生物。那些生物，尽管它们或许是微生物，却是革命性的察觉。
依据美国全国航空航天局的说法，加州理工学院的研讨会确定了四个核心方面，这四个方面应该为开发外星水全球探索机器人的路线图提供信息。这些方面是功率、热容量、移动性和通信。
一个能在压力下加热的机器人
自然，我们海洋全球的几英里厚的冰壳对寻找生命的任务构成了相当大的考验。这意味着探索cryobot的海洋全球的心脏需要一个能够提供热量的核能操控系统，可以融化那么多英里的冰——这个操控系统估计需要大约10千瓦(kW)的能量。这个操控系统还必须被整合到一个结构中，这个结构能够承受这些深海的巨大压力。
开发这样一个操控系统是有先例的，不管它听起来有多繁琐..
卡西尼号飞船在2017年坠入这个气体巨人的大气层之前探索了土星及其卫星，它携带了一个能够形成14千瓦的热能操控系统，比融化数英里的冰所需的能量还要多。另外，在20世纪60年代和70年代，放射性同位素热电发电机(RTG)或许会在木卫二海洋的压力下幸存下来，并被部署到地球上的海洋底部。
但是前方的低温机器人不只仅需要生态保护；还需要保护它免受自身形成的热量的作用。这将需要一个热治理操控系统，经由将热量分配到生态中来维持机器人的可靠内部温度。
科学家说，做到这一点的一种方法是使用两个独立的液体泵送回路。其中一个将经由嵌入机器人皮肤的通道循环内部岗位流体，另一个将在低温机器人和周围生态之间循环融化的冰水。

一幅插图显示了从土星的卫星恩克拉多斯喷出的冰羽。(图片鸣谢:uux.cn/美国全国航空航天局)
尽管像这样的操控系统已然制造出来了，但还需要更多的开发来为它们适应欧罗巴或土卫二的冰壳做筹备。
这些冰壳或许还含有岩石和盐等杂质，机器人需要额外的操控系统才能穿透这些杂质。这可以经由机械切割、用高压水喷射这些杂质，乃至两者结合来做到。
自然，一些障碍，如大而坚硬的岩石、盐块、水洼，乃至这些冰壳中的巨大空隙，都或许无法经由这些方法清除——所以，低温机器人还需要能够导航到地下海洋。这将需要集成一个朝下的传感器来观察障碍物以及一个转向操控系统，这两个操控系统在过去已然开发出来，但尚未完全集成到地球上的任何岗位操控系统中。
科学家们还必须在开发前往冰冷海洋卫星的任务之前，想办法更好地确认冰壳中的障碍，这是研讨会确定的优先事项。快要到来的欧罗巴快船任务将于2024年发射，并于2030年抵达冰冷的木卫二，这或许是这项危险调研岗位的一若干。
打破僵局，但不是交流
最后但并非最不重大的是，在加州理工学院研讨会上研究的另一个首要机器人任务是一个通信操控系统，该操控系统将允许重大资料从深潜、海洋探索探测器传送回位于目标海洋全球冰层顶部的母中枢单元。
在地球上，低温机器人使用光纤电缆来达成这项岗位，但在外星全球的冰中部署这些设备需要确保冰不会破坏电缆。这在土卫二活跃的冰壳中尤其具有考验性，当海洋物质经由裂缝喷发，喷入月球大气层时，冰壳或许会移动和移动。
约翰·霍普斯金使用物理评测室(JPL)的Kate Craft正探究海洋卫星上的冰剪如何作用嵌入冰中的通信系链操控系统，而其他团队正探究非物理的资料传输方法，例如使用无线电频率、声学乃至磁场将资料从海洋经由外星冰传输到表面。
尽管这是本次研讨会约40名与会者研究的海洋全球探索低温机器人的四个核心要素，但也考虑了其他因素，如可以对收集的液体开展采样和确认的仪器，保护表面模块的冰锚操控系统，以及覆盖低温机器人表面的材料，这些材料在外星生态中不会腐蚀。
任务规划岗位的总体结局是，有众多的岗位要做，但对冰冷的太阳系全球的低温机器人任务是可行的。
这最后意味着在其他星球上寻找生命比以往任何时候都更有或许。