DEPTHX

Deep Phreatic Thermal Explorer ( DEPTHX ) — это автономный подводный аппарат , разработанный и построенный Stone Aerospace , аэрокосмической инжиниринговой фирмой из Остина, штат Техас . Он был разработан для автономного исследования и картирования подводных карстовых воронок на севере Мексики, а также для сбора образцов воды и стен. Этого можно достичь с помощью автономной формы навигации, известной как A-Navigation. ^{[ необходимо разъяснение ]} Аппарат DEPTHX был первым из трех аппаратов, построенных Stone Aerospace, которые финансировались NASA с целью разработки технологии, которая может исследовать океаны спутника Юпитера Европы для поиска внеземной жизни . ^{[1] [2] [3]}

DEPTHX был совместным проектом, в котором Stone Aerospace был главным исследователем . Соисследователи включали Университет Карнеги-Меллона , который отвечал за навигационное и навигационное программное обеспечение, Юго-Западный исследовательский институт , который создал научную полезную нагрузку транспортного средства , и научные сотрудники из Техасского университета в Остине , Колорадской горной школы и Исследовательского центра Эймса NASA . ^[4]

В 1999 году Билл Стоун был вовлечен в подводную съемку в Вакулла-Спрингс , Флорида . Для этого проекта Стоун разработал цифровой настенный картограф, который приводился в движение водолазным движителем и управлялся водолазами, который был разработан для создания трехмерной карты Вакулла-Спрингс с использованием массива сонаров, а также набора других сложных датчиков. ^{[2] [5]} Успех этого проекта, проекта Вакулла-Спрингс 2, привлек интерес планетарного ученого Дэна Дурды из Юго-Западного научно-исследовательского института, который хотел создать похожую технологию для исследования океанов Европы, но такую, которая могла бы двигаться автономно. Стоун принял вызов, и несколько совместных предложений были представлены в НАСА. Только в 2003 году НАСА наконец профинансировало DEPTHX как трехлетний проект стоимостью 5 миллионов долларов. ^[2]

В течение следующих нескольких лет транспортное средство претерпело несколько различных концепций дизайна, поскольку инженеры Stone Aerospace исследовали различные варианты. Первоначальные проекты были сосредоточены на менее эллипсоидальной конструкции, однако эти проекты были заброшены из-за опасений, что такая форма будет трудно маневрировать из потенциально узких мест, с которыми она может столкнуться во время исследования неизвестной территории. Также в это время команда DEPTHX провела полевую кампанию в сеноте Закатон, используя сбрасываемый зонд , чтобы получить некоторые начальные данные для команды программного обеспечения, что само по себе способствовало общим изменениям в конструкции. Окончательный проект был определен в 2006 году, и в этот момент началось строительство транспортного средства. ^{[6] [7]}

Завершенный аппарат имел диаметр около 7 футов (2,1 м) и весил около 3300 фунтов (1500 кг). Он имел избыточные навигационные системы, включая 54 сонара, инерциальный измерительный блок , доплеровский регистратор скорости , а также глубиномеры и акселерометры . Движущие системы также были избыточными, имея шесть двигателей и два эквивалентных аккумуляторных блока. Он был оснащен системой переменной плавучести и, наконец, научной полезной нагрузкой, которая включала возможность забора воды и твердых образцов керна для последующего анализа, а также бортовой микроскоп для анализа образцов воды в режиме реального времени. ^{[1] [8]}

Во время развертывания DEPTHX 2007, транспортное средство смогло создать 3-D карты четырех сенотов в Sistema Zacatón в Тамаулипасе , Мексика. Это была первая автономная система, которая исследовала и картировала пещеру . Картографирование сенота Zacatón было особенно примечательно, потому что его глубина ранее была неизвестна, так как попытки людей-дайверов достичь дна не увенчались успехом. DEPTHX создала первую карту дна Zacatón, глубина которого составляет более 1000 футов [300 м]. ^[9] DEPTHX была первой роботизированной системой любого рода, которая реализовала трехмерную одновременную локализацию и картирование (SLAM). Это была также первая подобная система, которая принимала собственные решения о том, где и как собирать образцы. ^[10] Из этих образцов было обнаружено по крайней мере три новых подразделения бактерий. ^[11]

Успех миссии DEPTHX привел к финансированию следующего проекта ENDURANCE . Аппарат ENDURANCE повторно использовал раму и ряд систем аппарата DEPTHX, но был значительно переконфигурирован для нужд окружающей среды Антарктиды . ^[2]

• 25–27 января 2007 г. — команда DEPTHX начинает обследование самой глубокой в ​​мире заполненной водой карстовой воронки — сенота Закатон. ^{[12] [13]}
• 4–10 февраля 2007 г. — полевые работы в Ла-Пилита, одной из карстовых воронок в Системе Сакатон. DEPTHX проводит длительные автономные миссии по картированию местности и сбору научных данных. ^{[12] [14]}
• Март 2007 г. – Продолжаются полевые работы в Ла-Пилита. ^{[15] [16]}
• Май 2007 г. - DEPTHX впервые опускается в Сакатон и впервые картирует дно. Демонстрируется трехмерная технология SLAM, собираются микробиологические образцы и демонстрируется автономная работа. ^{[17] [18]}

• Автономный подводный аппарат  – Необитаемый подводный аппарат с автономной системой наведения
• BRUIE  – Автономный подводный аппарат
• Криобот  – автономный ледопроницаемый аппарат
• ENDURANCE  – Автономный подводный аппарат
• IceMole  – Автономный ледопроходчик
• Радиоизотопный термоэлектрический генератор  – электрический генератор, использующий тепло радиоактивного распада.

• TED Talk - Билл Стоун: Исследование глубоких пещер (а когда-нибудь и Луны) Билл Стоун обсуждает различные темы, но особенно открытия DEPTHX
• DEPTHX: Zacaton - Миссия 1 начинается Ежедневные полевые заметки от команды DEPTHX
• DEPTHX в Центре робототехники Университета Карнеги — Меллона. Ответственный за программное обеспечение, которое управляет навигацией, картографированием и автономным принятием решений.