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美国深海探测能力 美国深空探测计划

生活经验知识分享

一项新的深海探索技术有朝一日可能会在木星和土星的卫星上的地下海洋中寻找生命 ， 并将在美国国家海洋与大气管理局（NOAA）船上进行的为期两周（5月14日至27日）的示范远征中进行测试 。
这款名为Orpheus的新型水下航行器依赖于美国宇航局喷气推进实验室（JPL）在加利福尼亚开发的自主导航软件 ， 用于火星毅力漫游车和Ingenuity直升机 。由马萨诸塞州的伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）建造的微型潜艇的主要任务将是增进人类对海洋最深处的了解 ， 即所谓的哈达尔区的了解 。
JPL的机器人专家罗素·史密斯（Russel Smith）在5月的一次在线新闻发布会上说 ， 哈达尔带的壕沟和槽深达20000至36000英尺(6000至11000米) ， 给其他星球上的探测车辆带来了类似的挑战 。
史密斯说：“地球的深海探索和太空探索之间有很多相似之处 。”他说 ， “数据受限的通信 ， 需要大量的自主权 ， 同时也挑战环境条件 ， 需要大量的工程工作来应对 。”
为了在未探索的黑暗深度导航 ， 奥菲斯将依靠美国宇航局为火星任务开发的地形相对导航（TRN）技术 。TRN于2月18日帮助Perseverance安全地在Jezero Crater降落 ， 并在Ingenuity直升机的首飞期间对其进行了指导 。
致力于毅力和创造力以及Orpheus的软件开发商Smith表示：“地形相对导航使用的摄像头可以环顾四周 ， 并识别周围的重要特征 。” “然后 ， 车辆使用这些功能进行导航 。这就像您走进起居室并识别沙发和电视一样 。机器人做的事情完全相同 。”
寻找深处的生命
Orpheus将于5月14日至27日在NOAA船Okeanos进行的为期两周的探险中步入正轨 ， 尽管尚未达到极限 。这艘无人驾驶的小型潜艇将以24/7的速度运行 ， 将海底映射为该船从佛罗里达的卡纳维拉尔角（Cape Canaveral）到达弗吉尼亚的诺福克（Norfolk） 。自主潜艇还将测试新型环境DNA（eDNA）技术 ， 该技术可从其生活的水和土壤中检索生物的DNA样本 。
【美国深海探测能力 美国深空探测计划】WHOI深海生物学家蒂姆·尚克（Tim Shank）是该任务组的首席科学家 ， 他期望Orpheus开创深海勘探的新篇章 ， 并揭开神秘世界的神秘面纱 ， 其压力超过海平面压力的一千倍 。
尚克在简报中说：“我们知道哈达尔地区有大量的有机物质和大量的生物多样性 ， 这些生物已经发展出非常独特的适应能力 ， 能够在高压环境中生存 。”“但直到现在 ， 我们还没有车辆去那里 。”
Orhpeus的前身Nereus的命运证明了深海勘探的挑战 。2014年 ， 该飞行器在新西兰附近的克尔曼迪克海沟海面下6.2英里(9990米)处发生内爆 ， 可能是因为每平方英寸约16000磅(2860千克/平方厘米)的极端压力 。
立方论哲学
尼雷乌斯（Nereus）的遗失使尚克（Shank）和他的同事们重新思考了他们进行的海底带勘探方法 。他们设计了Orpheus ， 使其比WHOI早期的深海勘探工具更小 ， 更便宜 。
约550磅 。（250公斤） ， 奥菲斯仅占Nereus重量的十分之一 。这艘六英尺长（2 m）的微型潜水艇的开发和建造成本约为200万美元 ， 约为Nereus成本的四分之一 。采用WHOI所描述的cubesat原理 ， 以较低的成本快速开发新技术 ， 将使科学家们可以在出现故障的情况下更换运载工具 ， 并创建一个完整的勘探车队 。
尚克说：“我们的远景目标是拥有包括基站在内的这些车辆的整个网络 ， 例如十几个 。” “他们将就自己的位置 ， 正在做的事情和正在抽样的事情相互交流 。”
这些自主潜艇将在海底漫游 ， 拍摄高分辨率图像 ， 这些图像将被合并成海底的3D地图 ， 在这个过程中寻找生命的痕迹 。
下一个目的地：欧罗巴
但是申克已经着眼于太阳系的其他海洋 ， 比如木星的卫星欧罗巴和土星的土卫二 。实际上 ， 尚克在简报中指出 ， 欧罗巴7英里厚（12公里）的冰壳下方的压力与海底带最深的海沟中的压力大致相同 。此外 ， Orpheus测试的环境DNA传感器将是一项任务 ， 可用于在海洋覆盖的月球上寻找微生物生命的一项资产 。
尚克说：“地球上的深海代表了我们将在欧罗巴上经历的一个很好的类比 。” “Orpheus的工作深度相同 ， 因此我们将Orpheus用作仪器和传感器的测试平台是很有意义的 。我们将学习如何导航 ， 将学习如何自主操作 。”

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