アリゾナ大学の研究者たちは、他の惑星で不動産を探すための新たな方法を開発した。火星の洞窟を探索しながらデジタルのパンくずを落とす小型ロボットだ。これはまさに民間伝承からそのまま引き継いだ手法だ。
パンくずとは、実際にはローバーが搭載する小型センサーです。ローバーが未踏の洞窟群を進む際に、センサーを1つ設置し、洞窟群内を移動し続け、前のセンサーからの信号が弱まり始めると、次のセンサーを設置します。センサーを設置し、洞窟を探索する、という作業を繰り返すのです。この作業は洞窟群の地図を作成するのに役立ち、センサーは地下の情報を地表で待機している母体ローバーに送信します。この技術の詳細は、先月Advances in Space Research誌に掲載された論文に記載されています。
「新しい側面の一つは、私たちが「オポチュニスティック・デプロイメント」と呼んでいるものです。これは、事前に計画されたスケジュールではなく、必要な時に「ブレッドクラム」を展開するという考え方です」と、筆頭著者のヴォルフガング・フィンク氏はアリゾナ大学のプレスリリースで述べています。フィンク氏はアリゾナ大学の電気・コンピュータ工学教授です。
パンくずは、様々な洞窟システムのレイアウトに関する洞察を提供する巨大ネットワークのノードとして機能します。このネットワークにより、ノードはネットワーク内の各ノードにデータを送信し、それらを経由することで、惑星表面の母船ローバーにデータを送信できるようになります。これにより、堅牢な信号が生成され、ノードに障害が発生した場合でもネットワークの途切れを防ぎます。また、データは無線で送信されるため、ミッション終了時にローバーを洞窟から回収する必要がなく、時間とリソースを節約できます。
「これらのノードは互いに切り替えて、電波の届かない場所や信号途絶を補うことができます」と、アリゾナ大学の研究者で共著者のマーク・ターベル氏はプレスリリースで述べています。「一部のノードが故障しても、残りのノードを通じて接続が維持されるため、母機ローバーはネットワーク内の最も遠いノードとの接続を失うことはありません。」
洞窟群の探査への欲求は、長期居住への創造的なアプローチから生まれたものです。科学者たちは最近、月面の竪穴が快適な温度を保っていることを発見しました。これは、将来の月面有人ミッションにとって理想的なキャンプ地となる可能性があります。同様に、火星のような惑星には広大な洞窟群が存在する可能性があり、表面の厳しい天候や薄い大気を透過する宇宙放射線から保護されるため、宇宙飛行士の居住地として利用できる可能性があります。
「溶岩洞や洞窟は宇宙飛行士の住居として最適です。構造物を建てる必要がなく、有害な宇宙放射線から守られるので、美しく居心地の良い空間を作るだけでいいからです」とフィンク氏はプレスリリースで述べた。
フィンク氏と同僚たちは、この手法が広大な海や湖を持つ惑星にも適用できる可能性を示唆している。潜水艇が長いケーブルを介して探査データを地表に浮かぶ着陸船に中継し、その途中でノードが信号を増幅するといった具合だ。このネットワークと探査車は、2023年のトルキエ地震のような自然災害が発生した後の地球上での捜索救助活動にも活用できる可能性がある。
つまり、フィンク氏と彼の同僚たちの研究はまだ理論的な段階だ。チームは探査車と、それらが相互に通信するための技術を構築したが、次のステップは実際にパンくずを落とす仕組みを構築することだ。
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