“水生”漫游车将在冰层下行驶

漫游车BRUIE（意为“冰下探索浮力漫游车”）正在南极冰盖下进行测试，以寻找冰层下的生命。BRUIE由美国航空航天局-喷气推进实验室（NASA-JPL）的工程师研发，该自动潜水器在未来某一天或许能够在木卫二（Europa）和土卫二（Enceladus）等卫星上探索覆盖于冰层下的海洋。这幅图描绘了BRUIE于2015年在阿拉斯加州巴罗附近的北极湖泊中的情形。
版权： NASA/JPL-Caltech

2019年11月，一个小型自动潜水器将在南极洲“表演体操动作” – 在海冰下倒立行驶。

来自加利福尼亚州帕萨迪纳的NASA喷气推进实验室的工程师们正在对冰下探索浮力漫游车（Buoyant Rover for Under-Ice Exploration，BRUIE）进行研发，用于在外星球上的冰冷水域进行水下探索。接下来的一个月当中，BRUIE将在南极洲的澳大利亚凯西（Casey）研究站测试其耐用性，为将来在地球以外的海洋世界寻找生命做准备。

据信，太阳系中许多卫星的厚实的冰冻表面之下很可能藏有深海。来自JPL的BRUIE项目首席科学家凯文•汉德（Kevin Hand）等认为，诸如木卫二“欧罗巴”和土卫二“恩克拉多斯”等卫星上的海洋可能是寻找太阳系生命的最佳地点。但首先，这需要一个能够穿越被冰层覆盖的陌生海洋独立行驶的坚固探测器，而这些冰层的厚度大约有6至12英里（10至19公里）。

Hand表示：“覆盖在这些遥远海洋上的冰层是通向其下方海洋的一扇窗口，冰的化学成分或许能够帮助养活这些海洋中的生命。在地球上，覆盖在极地海洋上的冰盖也发挥着类似的作用，我们的项目团队对水和冰的相界面上所发生的事情非常感兴趣。”

南极水域是地球上最接近那些冰冷卫星的模拟环境，使之成为了测试BRUIE技术的理想场地。浮力漫游车长约3英尺（1米），装备有两个轮子便于在冰层下行驶，它可以拍摄被科学家们称为“冰-水界面”（ice-water interface）的重要区域的图像，并收集相关数据。

BRUIE项目首席工程师安迪•克莱什（Andy Klesh）表示：“我们发现生命通常存在于临界面上，包括海底以及海洋上方的冰-水界面。大多数潜水器在探索这一区域时都会面临挑战，因为在这里它们可能会被洋流毁坏，或者为了保持在恰当位置而浪费过多电力。然而，BRUIE利用浮力来固定在冰上，不受大部分洋流的影响。此外，它还可以安全地关闭电源，只有在需要进行测量时才打开，这样它就可以花费几个月的时间来观察冰层下方的环境。”

2019年12月，BRUIE将在南极洲Casey站附近的冰冷水域中测试其耐用性。它将利用自身的浮力将自己固定在冰面上，并在两个轮子的带动下变换位置上下颠倒。
版权：NASA/JPL-Caltech

在南极的几次实地测试中，在Kevin Hand，Andy Klesh，机械工程师丹•贝里斯福德（Dan Berisford）和来自西澳大利亚大学的工程师丹•阿瑟（Dan Arthur）对BRUIE的全套设备，包括两台实时高清摄像机进行测试期间，它将被保持固定于水体表面上。

如果早期测试进展顺利，Berisford将负责BRUIE上科学仪器的安装，他表示：“BRUIE将携带几台科学仪器来测量与生命有关的参数，例如溶解氧、海水盐度、压力和温度。”但是可能很难检测到像土卫二和木卫二这种地球以外其他星球上所存在的生命。“一旦我们到达那里，”他补充道，“我们所知的仅是如何探测类似于地球上的生命。所以很可能难以识别与地球上微生物相差甚远的生命。”

该项目团队此前曾在阿拉斯加和北极对BRUIE进行过测试，这是该漫游车首次在南极洲进行测试。在澳大利亚南极洲计划（Australian Antarctic Program）的支持下，团队成员们将前往Casey站附近的湖泊和海岸，并在那里的冰层上钻洞后将BRUIE投入水体进行测试。漫游者甚至可能会交到一些朋友 – 因为好奇的企鹅和海豹们有时会在科学团队钻冰时进行“围观”。

该团队将继续对BRUIE进行研发，直到它能在冰层下坚持数月并在没有拴绳的情况下实现远程航行以探索更深的海洋。NASA已经在着手建造木卫二轨道探测器（Europa Clipper orbiter），该探测器计划于2025年发射，旨在研究木星的卫星：木卫二，并为未来可能在冰层下寻找生命的任务奠定基础。

来源：
https://www.nasa.gov/feature/jpl/aquatic-rover-goes-for-a-drive-under-the-ice