Los 'Borebots' de perforación podrían finalmente encontrar vida marciana enterrada

CANI/Jim Vaughan

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Los ingenieros de Planet Enterprises, una incubadora de tecnología espacial en Washington, han revelado un concepto de perforación pionero llamado Borebots, como se describe en un informe reciente de la NASA.

Estos Borebots podrían marcar el comienzo de una nueva era de exploración científica al permitir perforar a profundidades sin precedentes de alrededor de 50 metros.

Mientras los científicos fijan su mirada en lugares como el polo sur de Marte para aprender sobre su agua antigua y su potencial para la vida, se enfrentan al obstáculo de las profundidades extremas.

Los Borebots podrían cambiar el juego al aventurarse en estas profundidades, ayudándonos a descubrir aún más misterios ocultos de Marte.

Tradicionalmente, la perforación de pozos profundos requiere sistemas de amarre complejos para obtener energía y control, lo que resulta en equipos pesados ​​que generan costos significativos.

Sin embargo, el equipo de Planet Enterprises ideó un nuevo enfoque: robots de perforación autónomos capaces de operar de forma independiente sin necesidad de ataduras.

Estos robots compactos, encerrados en un cilindro de 64 milímetros (mm) de diámetro por 1,1 metros de largo, que se asemejan a segmentos de tubos de perforación, incorporan una variedad de componentes autónomos, que incluyen una batería, una broca, un motor y un sistema electrónico.

Rovers como Perseverance (que actualmente explora Marte), o los robots Boston Dynamics Spot, podrían desplegar estos Borebots. Al extender un tubo de despliegue, el rover envía un robot a la superficie, iniciando el proceso de perforación.

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Aunque depende de la energía de la batería, la capacidad del Borebot para excavar en el regolito pone énfasis en la conservación de la vida útil de la batería. Cuando la energía disminuye, el robot emplea picos de tracción para ascender por el agujero que creó.

Al volver a entrar en el tubo de despliegue y regresar de forma segura al rover, el Borebot se puede recargar y limpiar mientras otro ocupa su lugar.

Con este sistema cíclico, la flota de Borebot pudo mantener un ritmo de excavación continuo, eliminando la necesidad de maquinaria de apoyo voluminosa.

El equipo de ingeniería consideró varios desafíos potenciales e ideó soluciones, como utilizar Borebots fallecidos para alimentar los activos e introducir juntas articuladas para ramificar pozos.

El informe completo incluye diseños y cálculos CAD complejos, que abarcan desde la electrónica de potencia hasta el torque del cabezal de perforación.

Si bien el progreso del proyecto sigue siendo incierto, con una aparente falta de financiación adicional, los ingenieros de Planet Enterprises no se inmutan.

Sus ideas visionarias, como el concepto TitanAir que recibirá el premio NIAC Fase I en 2023, demuestran su determinación de traspasar los límites de la tecnología espacial.

A medida que continúa su trabajo pionero, avanzan constantemente en el potencial de la perforación autónoma y redefinen el futuro de la exploración espacial.

El informe completo se publicó en NIAC y se puede acceder a él aquí.

Resumen del estudio:

Se presenta un método para realizar perforaciones en hielo profundo en Marte con un taladro electromecánico que no tiene ningún vínculo físico con la superficie. Mientras que los taladros electromecánicos suspendidos por cable tienen una atadura al módulo de aterrizaje y un sistema para subir y bajar el taladro, este sistema utiliza robots autónomos llamados borebots como conjunto de fondo de pozo. Esta investigación ha encontrado varias ventajas clave para el sistema de borebots, principalmente una reducción en los elementos con un único punto de falla, como el cabrestante y el cable. En cambio, se pueden usar varios borebots en un modo de operación secuencial que distribuye uniformemente el desgaste mecánico y da tiempo para recargar borebots entre viajes. Esto ofrece la posibilidad de iniciar perforaciones adicionales en nuevos sitios de perforación cuando se desee, o después de una pérdida catastrófica de equipo de fondo de pozo. Las desventajas incluyen límites de profundidad debido a los requisitos de masa/volumen de almacenamiento de energía, que pueden verse aún más limitados por ineficiencias en el tren motriz del robot perforador; y el potencial de desgaste acumulativo de la pared del pozo que podría resultar en un resultado negativo en sustratos blandos o no consolidados.