כאשר מזל"ט אורפיאוס הגיח מהמים מול קייפ קוד בספטמבר 2018, הביולוג של הים העמוק טים שאנק חש הקלה. ארבע שנים וחצי קודם לכן, שאנק, מדען במכון האוקיאנוגרפי של Woods Hole (WHOI), שלחמלאכת חקר מתקדמתלעומק האוקיינוס ​​המוחץ -- אבל הרכב לא חזר.

רק חתיכות פלסטיק מרוסקות נסחפו חזרה אל העולם פני השטח.

הפעם, רובוט החקר החדש אורפיאוס עבר את המבחן הראשון שלו: המכונה צנחה לבדה לים החשוך למשך שעה, ללא כל שליטה אנושית. באופן קריטי, המל"ט חזר. נלהב מחזרתו של אורפיאוס, אמר שאנק שהוא ירה מייל לעמיתו לחקר האוקיינוסים, יוצר הסרטים וחוקר הים העמוקים ג'יימס קמרון.

"חזרנו", כתב שאנק.

מדענים ממעבדת ההנעה הסילון של נאס"א והמכון האוקיאנוגרפי של Woods Hole (WHOI) שיתפו פעולה כדי לבנות את Orpheus, רובוט קטן ואוטונומי המסוגל לחקור את המחוזות העמוקים והבלתי ידועים באוקיינוס ​​- ואולי יום אחד לחקור את עולמות האוקיינוסים מחוץ לכדור הארץ במערכת השמש שלנו , כמו הירחיםאירופהוEnceladus.

במחוזות הרחוקים האלה, ללא קשר שמקשר בין הרובוט לבני אדם מעל, כלי טיס כזה חייב להיות מסוגל לחקור, למפות ולצלם את העולמות הללו בעצמו, ללא אדם בשליטה. "אתה שחרר את זה ונתת לזה להתקדם", אמר ג'ון לייכטי, מהנדס רובוטיקה של נאס"א בראיון.

התוכנית הגדולה יותר של נאס"א ו-וודס הול היא לא רק שיהיה אורפיאוס יחיד המסוגל לבקר במים לא ידועים, אלא שצי שלהם יחרוק את האוקיינוס ​​העמוק כמו אסכולה של כרישים סקרנים.

על פני כדור הארץ, אורפיאוס מתוכנן לצלול לתוך הלחצים הקיצוניים והחושך הגמור של אזור ההדל של האוקיינוס ​​- שנע בין עומקים של 6,000 ל-11,000 מטר (20,000 עד 36,000 רגל) מתחת לפני השטח.

"יש לנו כמה שאלות בסיסיות לגבי מי גר שם", אמר שאנק. "זה באמת עולם זר על עולם לא זר."

אזורים לא ידועים אלה ממוקמים בתוך תעלות אפלות של האוקיינוס ​​ומרכיבים חלקים גדולים של מרכז האוקיינוס ​​השקט העמוק.

"זהו אזור שגודלו יותר ממחצית אוסטרליה שעדיין לא חקרנו", אמר שאנק.

במהלך הריצה הראשונה של אורפיאוס בסתיו 2018, הOceanXכלי חיפושאלוציהעזב את Woods Hole ונסע למים ליד קייפ קוד. שם, חברי הצוות הורידו את המל"ט למים לפני ששחררו את הקשירה, מה שאיפשר לאורפיאוס - שעדיין לא מסוגל לחקור באוטונומיה מוחלטת - ללכת במסלול מתוכנת מראש כ-570 רגל מתחת לים.

המאמצים האלה באוקיינוס, במיוחד עם כלי שיט גדולים כמו Alucia, אינם זולים. במשך ארבע השנים הבאות, OceanX וארגון הצדקה בלומברג פילנתרופיות התחייבו 185 מיליון דולר למשימות המחקר של אורפיאוס ואחרות.

מתוך הכרה בכך שמאמצים בים עמוקים נפגעים לעתים קרובות על ידי מימון, המהנדסים של אורפיאוס שמרו בכוונה על כלי השיט קטנה. אורכו חמישה מטרים ומשקלו הוא בסביבות 550 פאונד. לעומת זאת, ספינות חיפוש רובוטיות מסורתיות רבות, הידועות בכינויו ROV, הן בגודל של פולקסווגן סטיישן, ציין שאנק. "הם די מסיביים," אמר.

בניית רכב קטן יותר לחקר האוקיינוסים היא זולה יותר, קלה יותר ואינה דורשת ספינה מסיבית, הסביר לייכטי של נאס"א. ועבור אוקיינוסים מעבר לכדור הארץ, רובוטים קטנים יותר קלים יותר לפוצץ לחלל.

"לשלוח דברים כבדים לחלל זה קשה", אמר לייכטי.

פתרון הגיוני במזומן, אם כן, עבור שני הנסיעות למחוזות המרוחקים ביותר על פני כדור הארץ ומחוצה לו, הוא חיוני. למרות שאזור ההדל מכסה חלק ניכר מכדור הארץ, הוא נותר מקום מסתורי ברובו. מתחת לעומקים של 6,000 מטר, או 20,000 רגל, החיים שונים. שאנק מתאר 6,000 מטר כגבול שבו מתרחש שינוי גדול ופתאומי במינים הודות ללחץ המוחץ, לחץ שהוא תיאר כ-16,747 מטוסי נוסעים שנפלו על גבי אגורה.

"יש שם ביולוגיה נפרדת משאר האוקיינוס ​​ואנחנו רוצים להגיע לשם", אמר שאנק.

למרות שאזור ההדל אינו מסביר פנים לרוב החיים על פני כדור הארץ,יצורים שם פורחים. שאנק אמר שאם הוא יוריד מקרל במשקל 20 קילו למעמקים האלה, החיים השופעים בחושך פשוט יטרפו את הדג לאורך שעות. "לא יישאר דבר מלבד עצמות," אמר.

התגלה לאחרונהדג רחב פהלסרוק את הקרקע,"מפלצות בוץ"לחכות לטרף, ושרימפס עם אנטנות ממושכותאורב בעמוד המים האפל.

אורפיאוס עדיין לא נכנס לאזור ההדל, אבל המסגרת הקטנה והזריזה של הרובוט נועדה לשרוד את הלחץ כאן, בניגוד לרוב ה-ROV. "הלחצים נעשים כל כך גדולים עד ש-ROV רגיל יקרוס", ציין שאנק.

ובניגוד לחוקרים רובוטיים אחרים, אורפיאוס מתוכנן לנחות על קרקעית האוקיינוס ​​העמוקה ביותר, 36,000 רגל למטה, כדי לנפות דרך האדמה החייזרית, לאסוף דגימות ולשאת אותן בחזרה אל פני השטח.

אוקיינוסים מחוץ לכדור הארץ

אין ספק שמעמקי האוקיינוסים העמוקים ביותר שלנו הם ברובם מחוזות לא ידועים.

"אנחנו מכירים את פני הירח יותר טוב מאיתנו לדעת את קרקעית האוקיינוסים שלנו", אמר אנדרו דומברד בראיון, מדען פלנטרי מאוניברסיטת אילינוי בשיקגו, שאין לו כל מעורבות בפרויקט אורפיאוס.

המל"טים של אורפיאוס ישנו את זה, ציין את השוק של Wood Hole. אבל ביקור באוקיינוסים מעבר לכדור הארץ הוא, כפי שניתן לצפות, מטרה שאפתנית משמעותית לטווח ארוך.

"האתגרים הם רבים והם קיצוניים", אמר דומברד, שחקר דרכים להשתעמםעובי של 15 מיילקליפת קרח המקיפה את אירופה, הירח הרביעי בגודלו של צדק.

אחד האתגרים הגדולים ביותר הוא הפעלת הגשושית של האוקיינוס ​​החוץ-ארצי, אמר דומברד. בכדור הארץ, אורפיאוס יכול להסתדר עם סוללות, אבל זה לא יחסוך אותו על כוכב לכת זר, שבו לא ניתן להטעין סוללות. כוח גרעיני עשוי לעשות את העבודה, הוא אמר, אבל זה אומר לבנות מזל"ט שיוכל לנהל את הקרינה והחום המוגזם שנוצר על ידי תגובות גרעיניות.

ואז, יש את הלחץ הנורא. על אירופה - אם גשושית חלל תמצא אי פעם דרך לעבור דרך קרום הקרח החזק של הירח - ייתכן שהמל"ט יצטרך לרדת100 מייל מתחת ליםלהגיע לקרקעית האוקיינוס. "אתה מתמודד עם לחצים שהם הרבה יותר גרועים ממה שאתה מתמודד איתו על כדור הארץ", הסביר דומברד. למרות שהוא ציין שהלחצים על הירח הקטן יותר של שבתאי אנצלדוס יהיו פחותים, אז הוא עשוי להיות מתאים יותר למשימת חקר האוקיינוס.

ההכשרה של אורפיאוס להפוך לרוב אוטונומית החלה, ובשנתיים הקרובות המכונה תשתמש בטכנולוגיית זיהוי תמונות - כמו זו המופעלת יותר ויותר על ידי מכוניות - כדי לזהות אובייקטים ויצורים, אמר שאנק.

"על אירופה קבלת החלטות אוטונומית זו תהיה המפתח", אמר לייכטי של נאס"א.

בסופו של דבר, אולי האתגר הגדול ביותר לחקור את הים של אירופה אינו טכני.

"למדתי במהלך הקריירה שלי לעולם לא לזלזל ברעיונות שהמהנדסים האלה מעלים", אמר דומברד. "אני חושב שאלו בעיות פתירות אבל זה דורש כסף, וכרגע זה עשוי לדרוש יותר מדי כסף".

התקציב של נאס"א כבר לחוץ, עם זהמגה רקטה יקרה-- שזה עדיין שנים ממבחן --פוגע בתקציב של 19 מיליארד דולר. עם זאת, לסוכנות החלל יש תוכניות לשגר את החללית אירופה קליפר שלהלעולם האוקיינוס ​​כבר ב-2023. הגשושית האירופית תסתובב על פני הירח ותעריך את הסבירות שהיא תוכל לתמוך בחיים.

לעת עתה, דומברד אמר שהוא שמח לדעת שצי רחפנים של אורפיאוס עשוי לצלול בקרוב למחוזות החייזרים על הפלנטה שלנו. כל דבר נוסף יהיה יתרון נוסף.

"חקירה של אנצלדוס ואירופה בהחלט תהיה רוטב", אמר.