「ボアボット」の掘削でついに火星の埋葬生命に到達できる可能性

NIAC/ジム・ヴォーン

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ワシントンの宇宙技術インキュベーターであるプラネット エンタープライズのエンジニアは、最近の NASA 報告書で概説されているように、ボアボットと呼ばれる先駆的な掘削コンセプトを明らかにしました。

これらのボアボットは、前例のない深さ約 50 メートルまでの掘削を可能にし、科学探査の新時代の到来をもたらす可能性があります。

科学者たちが火星の古代の水と生命の可能性について学ぶために、火星の南極のような場所に照準を合わせると、極度の深さというハードルに直面します。

ボアボットはこれらの深さに冒険することでゲームを変える可能性があり、火星の隠された謎をさらに明らかにするのに役立ちます。

従来、深いボーリング孔の掘削には電力と制御のための複雑なテザリングシステムが必要であり、その結果、多額のコストがかかる重機が必要になりました。

しかし、Planet Enterprises のチームは、テザリングを必要とせずに独立して操作できる自律型掘削ボットという新しいアプローチを考案しました。

これらのコンパクトなボットは、直径 64 ミリメートル (mm)、長さ 1.1 メートルのシリンダー (掘削チューブの一部に似ています) に包まれており、バッテリー、ドリルビット、モーター、電子システムなど、さまざまな内蔵コンポーネントを備えています。

パーサヴィアランス (現在火星を探査中) やボストン ダイナミクスのスポット ロボットなどの探査機は、これらのボアボットを配備する可能性があります。 探査機は展開チューブを延長してボットを地表に派遣し、掘削プロセスを開始します。

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バッテリー電力に依存していますが、レゴリスを掘削するボアボットの能力はバッテリー寿命の節約に重点を置いています。 エネルギーが減少すると、ボットはトラクション スパイクを使用して、作成した穴を上昇させます。

展開チューブに再び入り、探査車に安全に戻ると、ボアボットを充電して洗浄し、その間に別のボアボットが代わりに使用されます。

この循環システムにより、Borebot フリートは継続的な掘削リズムを維持することができ、大型の支援機械の必要性がなくなりました。

エンジニアリング チームは、いくつかの潜在的な課題を検討し、死んだボアボットをアクティブなボアボットに電力を供給するために利用したり、分岐ボアホールに多関節ジョイントを導入したりするなど、解決策を考案しました。

包括的なレポートには、パワー エレクトロニクスからドリル ヘッドのトルクに至る複雑な CAD 設計と計算が含まれています。

さらなる資金が明らかに不足しているため、プロジェクトの進捗は依然として不確実ですが、Planet Enterprises のエンジニアは依然としてひるみません。

2023 年に NIAC Phase I 賞を受賞した TitanAir コンセプトなど、彼らの先見の明のあるアイデアは、宇宙技術の限界を押し広げるという彼らの決意を示しています。

彼らは先駆的な仕事を続けるにつれて、自律掘削の可能性を着実に前進させ、宇宙探査の未来を再定義しています。

完全なレポートは NIAC で公開されており、ここからアクセスできます。

研究概要:

地表と物理的にリンクしていない電気機械ドリルを使用して、火星で深氷掘削を実行する方法が提示されています。 ケーブルで吊り下げられた電気機械ドリルには着陸装置へのテザーとドリルを昇降させるシステムが備わっていますが、このシステムは代わりにボアボットと呼ばれる自動運転ロボットをダウンホールの集合体として利用します。 この調査により、ボアボット システムに対するいくつかの重要な利点が判明しました。主に、ウインチやケーブルなどの単一障害点のアイテムが減少することです。代わりに、複数のボアボットを順次操作モードで使用できるため、機械的摩耗が均等に分散され、修理に時間がかかります。旅行の合間にボアボットを充電します。 これにより、必要に応じて、またはダウンホール設備の壊滅的な損失後に、新しい掘削サイトで追加のボーリング孔を開始できるようになります。欠点には、電力貯蔵の質量/容積要件による深さの制限が含まれますが、ボアボットのドライブトレインの非効率によってさらに制限される可能性があります。 そして、ボーリング孔壁の累積的な磨耗の可能性があり、軟らかいまたは固化していない基材ではマイナスの結果をもたらす可能性があります。