Drony jak mlecze polecą do jaskiń na Marsie. Nowy pomysł na eksplorację Czerwonej Planety

Pod powierzchnią Marsa kryje się największy system jaskiń w Układzie Słonecznym. Rury lawowe ciągnące się na ponad 1200 kilometrów – trzykrotnie więcej, niż wynosi szerokość kontynentalnych Stanów Zjednoczonych – mogą skrywać ślady dawnego życia, a w przyszłości stać się schronieniem dla ludzi. Problem w tym, że żaden łazik nie zmieści się do środka. Rozwiązanie? Wzorowany na stonce robot, który wypuści tysiące fruwających „mleczy”.

Dlaczego łaziki nie wjadą do jaskiń?

→ Czytaj też: Czy NASA znalazła już życie na Marsie? Naukowcy: byliśmy zbyt ostrożni

Dotychczasowa eksploracja Marsa opiera się na pojazdach takich jak Curiosity czy Perseverance. Są one wielkości autobusu szkolnego – jak wyjaśnia Mostafa Hassanalian, profesor nadzwyczajny z New Mexico Tech – i dlatego nie mogą wjechać do wąskich otworów w stropie rur lawowych. Dodatkowym utrudnieniem jest marsjańska atmosfera: wiatry osiągające prędkość 97 km/h potrafią uszkodzić nawet tak wytrzymałe konstrukcje. Potrzebny jest więc zupełnie nowy pomysł.

Robot stonoga i rój dronów

→ Czytaj też: Sonda NASA przeleciała 2800 mil nad Marsem. Zobacz, co nagrała

Hassanalian i jego zespół zaprojektowali system składający się z dwóch elementów. Pierwszy to „roly-poly robot” – urządzenie wzorowane na stonce, które po wpuszczeniu przez otwór w stropie jaskini rozwija się i uwalnia tysiące maleńkich dronów. Te drugie, nazwane „dandelion drones” (drony-mlecze), są lekkie, białe i poruszane wiatrem. Ich budowa opiera się na biomimikrze – idei, że najlepiej kopiować rozwiązania, które natura dopracowała przez miliony lat.

„Biomimikra często zawodzi, gdy projekt jest zbyt duży, ale jest najbardziej skuteczna w mikroskali. Nie bez powodu samoloty nie machają skrzydłami” – tłumaczy Hassanalian.

Jak będą latać i skąd wezmą energię?

Drony-mlecze nie mają silników. Unosi je wiatr, który według naukowców powinien być silny właśnie w pobliżu otworów wentylacyjnych rur lawowych. Gdyby jednak podmuchy okazały się zbyt słabe, robot stonoga wyposażono w wydajny wentylator. Kluczowe jest zasilanie: wewnątrz jaskiń panuje wieczny mrok, więc panele słoneczne nie działają. Zamiast tego drony wykorzystują piezoelektryczność – elastyczny polimer generuje ładunek elektryczny pod wpływem odkształceń wywołanych wiatrem. Dzięki temu mogą latać bez akumulatorów.

W naturze nasiona mniszka są białe, ponieważ odbijają światło słoneczne, pozostając chłodniejsze i lżejsze. Z tego samego powodu zespół Hassanaliana planuje pomalować drony na biało – to pozwoli im pokonać większe odległości.

Co drony znajdą w tunelach?

Każdy dron będzie wyposażony w czujniki wilgotności i temperatury oraz nadajnik radiowy. Zebrane dane posłużą do stworzenia trójwymiarowej mapy całego systemu tuneli. To kluczowe, bo – jak zaznacza Hassanalian – nikt dotąd nie zbadał marsjańskich rur lawowych od środka. Zdjęcia termiczne z orbity wskazują, że temperatura wewnątrz waha się znacznie mniej niż na powierzchni. To oznacza, że tunele mogłyby stanowić naturalne schronienie dla przyszłych kolonistów, a nawet – choć to na razie spekulacja – dla przetrwałych form życia.

Wyścig do jaskiń

Pomysł z Nowego Meksyku nie jest jedynym. Europejski zespół z Uniwersytetu w Maladze już w 2023 roku testował roboty w rurach lawowych na Lanzarote. NASA z kolei planuje misje do wulkanu Arsia Mons, gdzie w stropie widoczne są „świetliki” – zapadliska odsłaniające pustkę pod spodem. Amerykańska agencja rozważa też wysłanie na Tytana, księżyc Saturna, lądownika Dragonfly, który zbada tamtejsze jaskinie.

Choć pierwsze załogowe lądowanie na Marsie planowane jest najwcześniej na lata 30. XXI wieku, już teraz roboty takie jak drony-mlecze mogą dostarczyć danych, które zadecydują o tym, gdzie ludzie postawią pierwsze stałe bazy. Podziemne tunele, chronione przed promieniowaniem i ekstremalnymi temperaturami, mogą okazać się kluczem do przetrwania na Czerwonej Planecie.