Предложен новый принцип энергоснабжения планетоходов

Новые двигатели, в частности, будут полезны при исследовании потенциально заселенного подповерхностного океана на спутнике Юпитера Европе. Существует вероятность, что толщина льда на Европе стремится к десяткам километров, и это значит, что бурение потребует весьма продолжительного времени и продвинутого энергоснабжения. При этом солнечные батареи на Европе малопригодны, поскольку на один квадратный метр там приходится в 25 раз меньше энергии солнечного излучения, чем в окрестностях Земли. Кроме того, бурильщик не сможет взять их с собой в толщу льда. То же можно сказать и о ядерном реакторе.

На Астробиологической научной конференции NASA в Атланте глава Stone Aerospace Уильям Стоун представил концепцию обеспечения бурящего криобота энергией по оптическому волокну. Одновременно оно может служить для обмена информацией с аппаратом. При этом лазерное излучение в основном будет преобразовываться в микроволны, которыми криобот будет плавить лёд перед собой. Небольшая часть энергии, требующаяся научной аппаратуре дрона, будет преобразовываться из тепловой при помощи компактного термоэлектрического генератора.

В ближайшие годы Стоун намерен провести испытания пятикиловаттного лазера, который позволит криоботу пробурить 250 метров льда в земных условиях. Учитывая, что отправка миссии к Европе намечена на период после 2020 года, времени для испытания и доводку этой схемы остается не так уж и много. К тому же для миссии на Европе придётся использовать более мощный лазер.

Предложенная схема энергоснабжения позволила бы оставить ядерный реактор (или любой другой источник энергии) на поверхности, при этом подпитывая криобота на глубинах в десятки километров.

Разрабатываемый компанией криобот Valkyrie имеет 1,83 метра в длину и всего 25,4 сантиметра в диаметре. В ходе грядущих испытаний его энергоустановка и мощный лазер также останутся на поверхности, а снабжение энергией для растапливания льда будет вестись по оптоволоконному каналу. Valkyrie должен будет не только вскрыть лёд, но и произвести забор образцов. Лазерная установка и кабель уже готовы, а криобот, испытания которого намечены на июнь 2013 года на леднике Матануска на Аляске, находится в процессе доработки.

Endurance, другой криобот разработки Stone Aerospace, в 2008–2009 годах исследовал подлёдное озеро Бонни в Антарктиде. Оптоволоконную линию он использовал только для связи с поверхностью. Именно тогда Уильям Стоун задумался о возможности посылки по такой линии более мощного лазерного луча, который мог бы обеспечивать криобота не связью, а энергией. Исследователь полагает, что существующие технологии производства таких кабелей позволяют делать их длиной до 100 километров и поднять передаваемую мощность до 10 МВт, что значительно практичнее электропроводящего кабеля, который был бы слишком тяжёлым и непрочным.

Подобное же «привязное» электроснабжение может быть использовано для планетоходов на Марсе или Луне, что позволило бы им оставить громоздкую энергетическую установку на месте высадки и снизить тем самым собственные энергозатраты на передвижение по поверхности, отмечает Wired.