Drone scansiona e mappa una grotta lavica in Islanda, in attesa di esplorare grotte sulla Luna e su Marte
Un drone equipaggiato con LiDAR ha mappato con successo un tubo di lava in Islanda in una manciata di minuti, usando una tecnica che può essere applicata all’esplorazione dello spazio.
Mappa ottenuta dal Drone all'interno del tubo di lava in Islanda
Il drone è stato in grado di mappare in 3D in modo sicuro e preciso le caratteristiche rocciose e ghiacciate del tubo di lava Lofthellir, in Islanda, senza l’uso di GPS o mappe precaricate. L’esperimento, frutto della collaborazione tra il SETI Institute e la startup Astrobotic Technology, dimostra che è possibile esplorare in autonomia le grotte sulla Luna o su Marte.
Scansione 3D e restituzione modello del tubo di lava rispetto al terreno
Sia la Luna che Marte hanno delle caverne che si aprono in superficie, molte delle quali sono probabilmente tubi di lava, spazi sotterranei che si formano quando lo strato superiore di un flusso di lava si raffredda e si solidifica, mentre la roccia fusa sotto di essa continua a scorrere.
“Una piccola astronave in volo libero potrebbe essere la piattaforma robotica ideale per l’esplorazione di tubi di lava sulla Terra, sulla Luna e su Marte, per il semplice motivo che non avrebbero bisogno di entrare in contatto con nessuna delle superfici ruvide e potenzialmente instabili trovate all’interno di caverne e tubi di lava” – ha dichiarato in un comunicato stampa Andrew Horchler, direttore delle future missioni – Gli agili droni possono entrare, mappare e uscire rapidamente dalle caverne, tornando dall’oscurità per inviare i dati sulla Terra, restituire un campione alla superficie, ricaricarsi e fare rifornimento.”
Trasformare la tecnologia usata sulla Terra in qualcosa che funzionerà in ambienti lunari e marziani che hanno un’atmosfera rarefatta o assente, richiederà alcuni aggiustamenti.Ad esempio, mentre il drone dovrà essere spinto da propulsori anziché da eliche, l’esperimento del gruppo di ricercatori ha dimostrato che invece i sistemi di navigazione e i sensori sono pronti per affrontare i tubi di lava.
Il video documenta il volo del drone che ha ottenuto una mappatura 3D all’interno del Lofthellir Lava Tube Ice Cave in islanda.
Il gruppo di scienziati che ha studiato la grotta di Lofthellir è guidato dal ricercatore planetario del SETI Institute, Pascal Lee: “Siamo andati in Islanda per studiare un tubo di lava con enormi quantità di ghiaccio al suo interno, per capire meglio i potenziali
pericoli e le opportunità offerte dalle numerose grotte di lava che speriamo di esplorare sulla Luna e Marte, e un modo promettente per esplorarle è con i droni“, ha spiegato lo scienziato sul sito del SETI.
Oltre a fornire riparo, alcune grotte, in particolare quelle individuate vicino al Polo Nord della Luna e sui fianchi dei giganteschi vulcani su Marte, potrebbero essere abbastanza fredde da accumulare ghiaccio d’acqua attraverso un processo chiamato cold-trapping (trappola a freddo). Tale ghiaccio protetto rappresenterebbe un importante record per la storia dell’acqua su Luna e Marte, e nel caso di quest’ultimo, anche un’entusiasmante opportunità per cercare segni di vita.
Il ghiaccio nelle grotte extraterrestri, se accessibile, potrebbe anche rappresentare una risorsa significativa per i futuri esploratori umani. L’acqua è fondamentale per l’idratazione, ma può anche essere scomposta in idrogeno e ossigeno per produrre combustibile per razzi.
Astrobotic ha sviluppato un prodotto software di navigazione per la NASA, noto come AstroNav, per dare ai droni e ai piccoli veicoli spaziali in volo libero, la capacità di esplorare e mappare autonomamente gli ambienti sotterranei. AstroNav utilizza sia la visione stereoscopica che LiDAR, funziona senza GPS o mappe precedentemente memorizzate, e può operare ad alta velocità e in tempo reale durante l’esplorazione di un nuovo ambiente.
La capacità di utilizzare e collegare più sistemi è fondamentale per esplorare questi ambienti estremi.
La scansione 3D LiDAR, Laser Imaging Detection and Ranging impiegata normalmente nei rilievi 3D laserscanner, può essere utilizzata per esplorare e mappare gli ambienti sotterranei con pareti scure, e il rilevamento visivo può essere utilizzato sulla superfici chiare illuminate: La combinazione di queste tecniche consente a un drone o veicolo spaziale di passare tra le due modalità di rilevamento anche durante il volo.
L’esplorazione delle grotte sulla Luna e Marte potrebbero essere gli obiettivi per le future missioni robotiche e umane.
In questo contesto, la grotta di ghiaccio di Lofthellir Lava Tube potrebbe avere un ruolo importante, in quanto si trova nella stessa zona in cui, 50 anni fa, gli astronauti dell’Apollo svolsero una parte significativa del loro addestramento geologico sul campo, in preparazione del loro viaggio verso la Luna. A quei tempi non si conosceva il tubo di lava Lofthellir, ma mentre ci prepariamo a tornare sulla Luna e a viaggiare su Marte, una nuova generazione di astronauti potrebbe tornare in questa zona per l’addestramento nelle grotte laviche.
Il gruppo di ricercatori sta presentando i risultati dello studio alla 50esima “Conferenza Lunar e Planetary Science” che si sta tenendo in questi giorni a Houston, in Texas, con un documento intitolato “Lofthellir Lava Tube Ice Cave, Islanda: “Lofthellir Lava Tube Ice Cave, Iceland: Subsurface micro-glaciers, rockfalls, drone LiDAR 3D-mapping, and implications for the exploration of ice-rich lava tubes on the Moon and Mars.”
https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2019/pdf/3118.pdf
Fonte MIT Tecnology Review:
https://www.technologyreview.com/the-download/613147/a-drone-map-of-lava-tubes-shows-how-well-go-spelunking-on-mars/
