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Robot espeleólogos, ir para un chapuzón

From L-R: guide Keeton Kroon; Andy Klesh of JPL; and John Leichty of JPL
De L-r: Guía Keeton corona; Andy Klesh de JPL; y John Leichty de JPL. Klesh y Leichty se aventuraron al glaciar Matanuska de Alaska para probar la tecnología de mapeo robótico en sistemas de túneles submarinos llamados Moulins.
Créditos: NASA/JPL-Caltech

La NASA ha cambiado la perspectiva de la ciencia, construyendo satélites para estudiar la superficie de la Tierra. En lo profundo de la superficie, donde es más difícil para los satélites vean, es otra historia, pero la tecnología robótica podría cambiar eso.

Los robots de la NASA están explorando Moulins, lugares donde el agua ha perforado a través de miles de pies de hielo para formar una cascada a través de un glaciar. Esperan hacer coincidir estos laberintos acuosos con características que pueden ser examinadas por satélite, como las aberturas en la superficie del glaciar. El pasado mes de julio, dos investigadores del Laboratorio de Propulsión de Jet de la NASA en Pasadena, California, viajaron en avión al glaciar Matanuska de Alaska. Allí, probaron técnicas de mapeo robótico mientras exploraban estos laberintos helados.

Moulins es demasiado pequeño y peligroso para los seres humanos para entrar, así que la mejor manera de explorarlos es con los sumergibles robóticos. La NASA ha estado interesada en estas estructuras inundadas en el pasado porque sirven como "fontanería" de un glaciar, llevando el aguanieve a través del hielo y controlando lo rápido que se mueve un glaciar.

En un futuro lejano, entender las formaciones de hielo como Moulins podría ayudar con la exploración del espacio profundo. Podrían proporcionar entradas a mundos helados como la luna de Júpiter Europa.

"Para conseguir bajo la superficie de Europa o [la luna de Saturno] Encélado, necesitamos encontrar la manera más rápida adentro", dijo Andy Klesh de JPL, uno de los investigadores que se aventuró a Matanuska glaciar. "¿Podemos mapear y navegar estos lagos subglaciales con robots?" ¿Hay pasadizos accesibles ocultos justo debajo de la superficie? "Esta primera incursión en Alaska probó la tecnología para empezar a responder a estas preguntas".
El ingeniero de JPL Andy Klesh baja un sumergible robótico en un Moulin. John Leichty de Klesh y JPL utilizó robots y sondas para explorar el glaciar Matanuska en Alaska el pasado mes de julio.
Créditos: NASA/JPL-Caltech

Aventura en Alaska

Klesh se unió a John Leichty, otro robot de JPL, y un guía llamado Keeton corona. Volaron en un avión de dos plazas y fueron empacados a sus sitios de campo en el transcurso de seis días.

El sitio de campo era tan remoto como visualmente impresionante, dijo Klesh. Estaban completamente solos, excepto por un par de osos que encontraron y el avión de paso ocasional. En un momento se encontraron con una "valla de hielo"-un conjunto de pilares de hielo de 7 pies de altura que incluía un agujero en forma de corazón. Uno de ellos lo fotografió; al día siguiente, pasaron y la forma se había desvanecido por completo.

"El terreno cambia diariamente", dijo Klesh. "Debido a la forma en que todo se derrite por ahí, usted es el primero-y tal vez el último-para verlo."

En cada Moulin, las corrientes de agua azul desembocaron en piscinas en la superficie. Este agua líquida es más caliente que el hielo, derritiendo en él y tallando diversas formaciones. Algunos se derriten hasta el glaciar, creando una red de pasajes submarinos.
Los ingenieros de JPL Andy Klesh y John Leichty bajan una sonda casera en un Moulin en el glaciar Matanuska de Alaska. Junto con un robot sumergible, esta sonda les ayudó a construir mapas 3D de los sistemas de túneles subacuáticos dentro del glaciar.
Créditos: NASA/JPL-Caltech

Robots y sondas DIY

El equipo bajó un sumergible robótico en estos Moulins, que bajó a 150 pies (46 metros) en un punto. Klesh dijo que podrían haber descendido más lejos, pero el agua se volvió demasiado nublada para seguir adelante. Las cámaras subacuáticas registraron su paso; en el futuro, planean utilizar sensores acústicos para mapear los alrededores cuando se vuelve demasiado sucio para ver.

Las cámaras y los escáneres láser les permitieron crear mapas 3D de estas cuevas glaciares.

"La idea es identificar y mapear estos canales submarinos", dijo Leichty. "Queremos saber si están correlacionados con las características de la superficie que podemos identificar usando imágenes satelitales o aéreas".

Entender la relación entre los mundos arriba y abajo permitirá a los científicos adivinar dónde bajar las sondas para reunir la mejor ciencia.

La reciente expedición de Klesh y Leicty se basó en un sumergible de grado comercial y una sonda glacial "casera". Este último fue construido usando piezas impresas de la estantería y de 3-d. Hicieron todo su propio cableado y programación.

John Leichty de JPL mirando a través de una forma de corazón que se formó en el hielo en el glaciar Matanuska. Leichty se unió a Andy Klesh de JPL para crear mapas 3D de Moulins en el interior del glaciar.
Créditos: NASA/JPL-Caltech

CubeSat saber y hacer

Dijeron que su experiencia con CubeSats--nave espacial pequeña y modular que depende en gran medida de las partes comerciales--les ayudó a crear esta sonda. Tanto Klesh como Leichty están involucrados con otro proyecto Icy, submarino llamado BRUIE, o el Bouyant Rover para la exploración bajo el hielo. BRUIE ha sido probada bajo hielo de Alaska en el pasado, y los preparó para los desafíos de trabajar en el glaciar de Matanuska. Pro Tip: traiga pequeños contundente para sacar el hielo que se congela en los pernos de su robot y evita que se aprieten.

"Estamos combinando nuestra experiencia con BRUIE y CubeSats y trayendo eso a una nueva área de exploración", dijo Klesh. "CubeSats confía en la miniaturización de la electrónica para explorar plataformas de bajo costo." "Esto nos permite explorar áreas que de otro modo serían demasiado arriesgadas o costosas de acceso".

Este ensayo de Moulin mapping fue sólo un comienzo. Klesh y Leichty son robots, por lo que su enfoque es desarrollar la tecnología adecuada. Quieren asociarse con los científicos para una exploración más detallada de Moulins el próximo verano.

Andrew Good
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
818-393-2433
andrew.c.good@jpl.nasa.gov
2017-250
Last Updated: Sept. 27, 2017
Editor: Tony Greicius

Traducción: El Quelonio Volador



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