Nelle grotte ghiacciate del Monte Erebus in Antartide, i gas vulcanici risalgono attraverso tunnel scintillanti. In queste gallerie potrebbero essere nascosti gli indizi sulle prime forme di vita, conservati nel DNA di microbi aggrappati alle loro pareti. Ma a causa delle condizioni estreme e dei letali livelli di anidride carbonica, l’esplorazione umana, ad oggi, è impossibile. Per superare questi limiti la Nasa ha creato IceWorm, il “drone scalatore”.
Gli scienziati della NASA al California Science Center di Los Angeles stanno sviluppando un robot per l’arrampicata su ghiaccio chiamato “IceWorm”. Il robot è il primo del suo genere progettato per scalare pareti ghiacciate, e un giorno potrebbe essere utilizzato per prelevare campioni in luoghi che gli scienziati non hanno mai raggiunto prima.
Aaron Curtis, capo disegnatore di IceWorm e ricercatore del Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA a Pasadena, in California, pensa che IceWorm potrebbe essere utilizzato per esplorare non solo il Monte Erebus, ma anche alcuni dei luoghi più freddi della Terra. Curtis spera di mettersi in contatto con i glaciologi, che potrebbero trovare utile l’abilità di IceWorm nell’arrampicarsi sugli iceberg in mare o per introdursi nei mulini glaciali dei ghiacciai.
IceWorm è in grado di scalare un precipizio ghiacciato e scivoloso passo dopo passo. Il robot di 1,4 metri, realizzato con tubi di alluminio, cavi e giunti rotanti, si aggrappa alla parete ghiacciata fissando i suoi due piedi nel ghiaccio con viti in acciaio.
Ogni piede contiene viti da ghiaccio dotate di un sensore di pressione che perforano il ghiaccio, cercando il giusto equilibrio tra rotazione e spinta in avanti. Un sistema nel piede consente di prelevare campioni di giaccio dal foro e immagazzinarli nella gamba, affinchè gli scienziati possano poi analizzarne le concentrazioni saliniche e la vita microbica.
Per arrampicarsi, il robot semplicemente svita un piede, raccoglie il suo corpo fino a che i due piedi sono vicini l’uno all’altro, e riporta il suo piede libero alla parete avvitandolo un pò più in alto, quindi svita il secondo piede, allunga il corpo in avanti verso la sua destinazione e si avvita nuovamente nel ghiaccio. Questo è un modo completamente nuovo di muoversi per un drone e non è mai stato sperimentato prima.
Il team “Extreme Environments Robotics” del JPL della NASA ha iniziato a sviluppare IceWorm nel 2016, quando Curtis è entrato a far parte della NASA e ha proposto l’idea, dopo ricerche infruttuose su tecnologie già esistenti.
La sua ispirazione scaturì dal suo dottorato di ricerca sui tunnel del Monte Erebus, e dal suo sogni di esplorarli, se non fosse per i molti passaggi con livelli pericolosi di anidride carbonica, livelli talmente alti da risultare letali per l’uomo nel giro di un solo minuto. “Sarebbe bello tornare al Monte Erebus ed esplorare una grotta incontaminata dove nessuno è entrato.
Le caverne che hanno livelli più elevati di gas vulcanici potrebbero essere quelle più fertili per la vita microbica”, ha aggiunto. “Sarei molto affascinato nel vedere cosa vive in loro.”
Nel 2018, dopo solo due anni dall’inizio del progetto, Curtis ha portato IceWorm alla sua prima vera spedizione: la scalata delle pareti della Mothra Cave, una grotta di ghiaccio vulcanica nel cratere del Monte Sant’Elena.
La tecnologia è ancora agli esordi, ma la NASA spera di sviluppare il robot per esplorare mondi ghiacciati nel nostro sistema solare, magari viaggiando verso le pianure ghiacciate di Encelado, Plutone o Europa.
IceWorm potrebbe staccarsi autonomamente da un lander per recuperare campioni nelle fessure del ghiaccio e riportarli indietro per analisi scientifiche.
Sulla Terra, la glaciologa Kiya Riverman dell’Università dell’Oregon di Eugene, ha affermato che IceWorm può aiutarla a raggiungere le aree che ha studiato ma che non sono raggiungibili: “sono particolarmente interessata al comportamento di questo piccolo robot all’interno di una cascata”, ha spiegato la studiosa che esplora l’interno dei ghiacciai per prevedere quanto velocemente si stiano sciogliendo a causa dell’aumento delle temperature, e prendere le misure delle cascate rappresenta una sfida continua per il suo lavoro. Secondo la Riverman, che tuttavia non è coinvolta nel progetto, IceWorm potrebbe rendere più sicura la scalata del ghiaccio installando degli ancoraggi al posto dello scalatore: “Sarebbe bello se questo piccoletto potesse scalare le pareti del canale e sistemare le ancore per me. Ciò accelererebbe notevolmente il processo di mappatura dei canali “.
Citation: Duncombe, J. (2018), Meet IceWorm: NASA’s new ice-climbing robot, Eos, 99, https://doi.org/10.1029/2018EO111725. Published on 12 December 2018.
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