La NASA considera enviar robots nadadores a ‘mundos oceánicos’ habitables del Sistema Solar

David Rothery es profesor de Geociencias Planetarias en la Open University

ANÁLISIS: NASA recientemente anunció $ 600,000 (NZ $ 965,000) en fondos para un estudio sobre la viabilidad de enviar enjambres de robots nadadores en miniatura (conocidos como micronadadores independientes) explore los océanos debajo de las capas heladas de los muchos «mundos oceánicos» de nuestro Sistema Solar. Pero no imagine humanoides de metal nadando como ranas bajo el agua. Probablemente serán simples cuñas triangulares.

Plutón es un ejemplo de probable mundo oceánico. Pero los mundos con océanos más cercanos a la superficie, haciéndolos los más accesibles, son Europauna luna de Júpiter, y Enceladouna luna de Saturno.

La vida dentro de los mundos oceánicos

Estos océanos son de interés para los científicos no solo porque contienen una gran cantidad de agua líquida (el océano de Europa es probablemente de unos el doble de agua como la totalidad de los océanos de la Tierra), sino porque las interacciones químicas entre las rocas y el agua del océano pueden sustentar la vida. De hecho, el ambiente en estos océanos puede ser muy similar al de la Tierra. el momento en que la vida comenzó.

Estos son entornos donde el agua que se ha filtrado en la roca del fondo del océano se calienta y se enriquece químicamente, agua que luego se expulsa de nuevo al océano. Los microbios pueden alimentarse de esta energía química y, a su vez, pueden ser devorados por organismos más grandes. Realmente no se necesita luz solar ni atmósfera. Muchas estructuras rocosas y calientes de este tipo, conocidas como «respiraderos hidrotermales», se han documentado en los fondos oceánicos de la Tierra desde fueron descubiertos en 1977. En estos lugares, la red alimentaria local en realidad se basa en la quimiosíntesis (energía de las reacciones químicas) en lugar de la fotosíntesis (energía de la luz solar).

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En la mayoría de los mundos oceánicos de nuestro Sistema Solar, la energía que calienta sus interiores rocosos y evita que los océanos se congelen hasta el fondo proviene principalmente de las mareas. Esto contrasta con el calentamiento en gran medida radiactivo del interior de la Tierra. Pero la química de las interacciones agua-roca es similar.

El océano de Encelado ya ha sido muestreado volando la nave espacial Cassini a través de penachos de cristales de hielo que brotan a través de grietas en el hielo. Y hay esperanzas de que la NASA Misión Europa Clipper podría encontrar penachos similares para muestrear cuando comience una serie de sobrevuelos cercanos de Europa en 2030. Sin embargo, ir al océano para explorar sería potencialmente mucho más informativo que simplemente oler una muestra liofilizada.

en natación

Aquí es donde el detección con micronadadores independientes (Swimming) viene el concepto. La idea es aterrizar en Europa o Encelado (lo que no sería barato ni fácil) en un lugar donde el hielo es relativamente delgado (aún no se ha localizado) y usar una sonda calentada radiactivamente para derretir un agujero de 25 cm de ancho en el océano, ubicado cientos o miles de metros más abajo.

Una vez allí, liberaría alrededor de cuatro docenas de micronadadores en forma de cuña de 12 cm de largo para explorar. Su resistencia sería mucho menor que la del vehículo submarino autónomo de 3,6 metros de largo conocido como Boaty McBoatfacecon una autonomía de 2000 km que ya ha alcanzado un crucero de más de 100 km bajo el hielo antártico.

En esta etapa, Swim es solo uno de los cinco «estudios de fase 2» en una serie de «conceptos avanzados» financiados en la ronda 2022 de la NASA. Programa de Conceptos Avanzados Innovadores (NIAC). Por lo tanto, todavía hay una gran posibilidad de que Swim se convierta en una realidad, y no se ha planificado ni financiado ninguna misión completa.

Los micronadadores se comunicarían acústicamente con la sonda (a través de ondas de sonido), y la sonda enviaría sus datos por cable al módulo de aterrizaje en la superficie. El estudio probará prototipos en un tanque de prueba con todos los subsistemas integrados.

Cada micronadador podría explorar tal vez solo a decenas de metros de la sonda, limitado por la energía de la batería y el alcance de su enlace de datos acústicos, pero actuando como una bandada podrían mapear cambios (en tiempo o ubicación) en temperatura y salinidad. . Incluso pueden ser capaces de medir los cambios en nubosidad del aguaque podría indicar la dirección a la fuente hidrotermal más cercana.

Las limitaciones de potencia de los micronadadores podrían significar que ninguno de ellos podría llevar cámaras (estas necesitarían su propia fuente de luz) o sensores que pudieran detectar moléculas orgánicas específicamente. Pero en esta etapa, nada está descartado.

Sin embargo, creo que encontrar signos de respiraderos hidrotermales es una posibilidad remota. Después de todo, el fondo del océano estaría muchos kilómetros por debajo del punto de lanzamiento del micronadador. Pero para ser justos, la identificación de aperturas no se sugiere explícitamente en la propuesta de Swim. Para localizar y examinar las aberturas, probablemente necesitemos a Boaty McBoatface en el espacio. Dicho esto, nadar sería un buen comienzo.

Este artículo se vuelve a publicar de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Lee el artículo original aquí.