霍頓隕石坑在許多方面與火星相似,這使它成為研究人員測(cè)試新技術(shù)的好地方,這些新技術(shù)有朝
一日可以用來探索其他行星。這是一組在地面上工作的研究人員從無人機(jī)上看到的照片。 (圖片來源:丹塞茨)
北極圈以北 600 多英里處是一個(gè)名為德文郡的小島,霍頓隕石坑就坐落于此?;纛D是一片寒冷、干燥、多風(fēng)的北極沙漠,夏季幾乎總是陽光明媚,而冬季則總是漆黑一片。它全年的平均溫度為 1 華氏度(負(fù) 17 攝氏度)。
它是地球上最北端的隕石坑之一,形成于 3100 萬年前,當(dāng)時(shí)一顆小行星或彗星撞擊該島。植被稀少,無人居住。
那么,為什么科學(xué)家們想要去地球上最不適宜居住的地方之一呢?因?yàn)?Haughton 是一個(gè)理想的火星模擬物——或替身——并且可以作為我們嘗試新設(shè)備的試驗(yàn)臺(tái)。
雖然去霍頓并不容易,但穿越太空要困難得多。就像人們想象的那樣,把東西運(yùn)到火星是很昂貴的,而且到達(dá)那里的機(jī)會(huì)也很有限。這就是為什么像霍頓這樣的火星模擬是測(cè)試可用于探索火星和其他行星的新技術(shù)的好地方。
在這里,我們測(cè)試了用于模擬行星環(huán)境任務(wù)概念或 GRAPE 的 Gamma 旋翼飛行器,這是一種基于無人機(jī)的儀器概念,有朝一日可以在不依賴人類指導(dǎo)的情況下在其他行星上尋找生命。這項(xiàng)工作的目標(biāo)是推動(dòng)自主行星無人機(jī)平臺(tái)的發(fā)展,以探測(cè)火星及其他地方的生命基石。
基于無人機(jī)的測(cè)量平臺(tái)的開發(fā)是行星探索中的寶貴工具,事實(shí)上,它已經(jīng)在火星上使用。一架名為Ingenuity的攜帶相機(jī)的直升機(jī)目前是毅力號(hào)漫游者任務(wù)的一部分,它幫助我們了解了有關(guān)偵察無人機(jī)如何在紅色星球上運(yùn)行以及它們?nèi)绾斡糜谖磥砣蝿?wù)的重要信息。此外,一架配備全套科學(xué)儀器的四軸飛行器將前往土星的衛(wèi)星土衛(wèi)六,執(zhí)行2026 年發(fā)射的蜻蜓任務(wù)。
像這樣的任務(wù)是 GRAPE 的靈感來源,它利用無人機(jī)獲得機(jī)載視覺成像,并利用伽馬射線和中子光譜來尋找生命的化學(xué)成分。這些技術(shù)可以測(cè)量巖石的化學(xué)成分,由此產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可以讓我們更好地了解在哪里尋找其他行星上的生命跡象。
開發(fā)一種自主的、基于無人機(jī)的中子光譜儀,可以適應(yīng)周圍環(huán)境并獲取生物特征信息,而無需與地球上的人類交流,這將是行星探索的一項(xiàng)重大進(jìn)步。它可以做出有關(guān)目標(biāo)選擇的決定,并大大增強(qiáng)我們從行星任務(wù)中獲取高質(zhì)量數(shù)據(jù)的能力,而無需花費(fèi)大量時(shí)間等待分析和人工輸入。
當(dāng)我們踏上前往德文島的旅程時(shí),我們的主要目標(biāo)之一是將基于無人機(jī)的圖像選擇的樣本地點(diǎn)與地面地質(zhì)學(xué)家選擇的地點(diǎn)進(jìn)行比較。令人驚訝的是,在地面上選擇的采樣位置與從無人機(jī)數(shù)據(jù)中選擇的采樣位置非常相似。將來,它將幫助我們了解僅使用軌道數(shù)據(jù)如何改變目標(biāo)選擇的結(jié)果,以及我們是否可以移除用于圖像評(píng)估的人在回路中以獲得更自主的系統(tǒng)。
我們還學(xué)到了關(guān)于如何設(shè)計(jì)未來霍頓探險(xiǎn)的寶貴經(jīng)驗(yàn),這將簡化實(shí)驗(yàn)并使在現(xiàn)場(chǎng)部署設(shè)備變得更加容易。
我們還沒有在另一個(gè)星球上找到微生物生命。但在自主無人機(jī)的幫助下,我們或許能夠早日找到它。我們相信生命可能存在于其他星球上,而無人機(jī)上的自主儀器可以幫助指明方向。