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SPARROW, il robot saltellante che esplorerà le lune ghiacciate

25 giugno 2020
Il NASA Jet Propulsion Laboratory sta mettendo a punto un prototipo di robot alimentato a vapore che un giorno potrebbe aiutare nell'esplorazione di alcuni dei terreni più pericolosi conosciuti (e sconosciuti) nel nostro Sistema Solare.

La locomozione a vapore può sembrare un metodo antiquato per spostarsi ma potrebbe rappresentare un innovazione fantascientifica nella nostra espansione all'interno del Sistema Solare.
Un nuovo prototipo di robot è oggetto di indagine presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA, nella California meridionale, che utilizzerebbe una propulsione a vapore per "saltellare" attraverso i terreni ghiacciati che sono stati trovati sulla luna di Giove Europa e la luna di Saturno Encelado. Si pensa che entrambe le lune ospitino vasti oceani sotterranei di acqua salata sotto una spessa crosta di ghiaccio. Ma mentre ciò li rende destinazioni affascinanti per lo studio scientifico, il poco che sappiamo delle loro superfici potrebbe anche rendere la tecnologia di spostamento particolarmente intrigante.
È qui che entra in gioco lo Steam Propelled Autonomous Retrieval Robot for Ocean Worlds (robot con recupero autonomo di propellente a vapore per mondi oceanici), o SPARROW.
Delle dimensioni di un pallone da calcio, il robot è costituito da un sistema di propulsori, avionica e strumenti racchiusi in una gabbia sferica protettiva. Per mantenere l'ambiente incontaminato per lo studio, SPARROW non utilizzerà il classico carburante per missili ma il vapore prodotto dal ghiaccio fuso, muovendosi principalmente nell'aria tramite brevi "spinte". Nel tipo di ambiente a bassa gravità che si trova su quelle lontane lune ghiacciate non ci sarebbe resistenza atmosferica a rallentarlo, consentendo salti lunghi chilometri muovendosi così attraverso paesaggi che altri robot avrebbero difficoltà a superare.
"Il terreno su Europa è probabilmente molto complesso", ha affermato Gareth Meirion-Griffith, robotico del JPL e ricercatore capo del prototipo. "Potrebbe essere poroso, potrebbe essere pieno di crepacci, potrebbero esserci penitenti alti un metro " - lunghe lame di ghiaccio note per formarsi ad alte latitudini sulla Terra - "che fermerebbero la maggior parte dei robot sulla loro strada. Ma SPARROW ha la completa libertà di viaggiare su un terreno altrimenti inospitale. "
Il concetto dipende da un lander che funge da base di partenza per SPARROW: raccoglie il ghiaccio e lo scioglie prima di caricare l'acqua sul robot saltellante. SPARROW riscalderebbe quindi l'acqua all'interno dei suoi motori creando sbuffi di vapore per darsi una spinta per muoversi sulla superficie. Quando è a corto di carburante, il robot saltellante farebbe ritorno al lander per ricaricarsi e depositare eventuali campioni scientifici raccolti per effettuare ulteriori analisi.
Per massimizzare le indagini scientifiche che potrebbero essere condotte sarebbe possibile inviare un certo numero di SPARROW che, sciamando intorno a una posizione specifica, si dividerebbero per esplorare la più vasta area possibile di terreno alieno.
Nel 2018, SPARROW è stato premiato con i finanziamenti della Fase I del programma NIAC (Innovative Advanced Concepts) della NASA, che finanzia idee visionarie che un giorno potrebbero essere utilizzate nelle future missioni spaziali. Gli studi di fase I esplorano la fattibilità generale e fanno avanzare il Livello di Maturità Tecnologica (o TRL). I destinatari dei premi di Fase I possono in seguito proporre uno studio approfondito di missione per una Fase II.
Per SPARROW, il finanziamento della fase I della NIAC ha consentito lo sviluppo e il collaudo di diversi sistemi di propellenti a base acquosa che potrebbero essere utilizzati per produrre vapore nel modo più efficiente. Inoltre, il team SPARROW è stato in grado di comprendere al meglio come il robot sferico potrebbe cadere durante l'atterraggio su un terreno ghiacciato così caotico utilizzando simulazioni al computer, e identificando in tal modo l'angolo di lancio e la velocità del salto più efficienti.
"Da questo, e relativi calcoli di propulsione, siamo stati in grado di determinare che un singolo salto lungo sarebbe stato più efficiente di molti piccoli balzelli", ha aggiunto Meirion-Griffith.
Il NIAC è finanziato dallo Space Technology Mission Directorate della NASA che è responsabile dello sviluppo delle nuove tecnologie trasversali e del loro potenziale necessario all'agenzia.

fonti: NASA Jet Propulsion Laboratory

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