測溫探針
測溫鉆頭
測溫探針與普通鉆頭相結合
當鉆頭鉆透冰層后可以釋放出一個小型機器人
據美國太空網報道，在我們的太陽系，最令人感興趣的地方也是最難到達的地方。隱藏在像火星極冠、土星衛(wèi)星土衛(wèi)二、木星衛(wèi)星木衛(wèi)二等厚厚冰層的區(qū)域就是典型例子。鉆透地球上的冰層其實已相當復雜，所以，在另外一個世界，這種任務幾乎不可能。不過，科學家提出了一個大膽設想，即用破冰機器人融化冰層以探索外星生命。
欲用熱鉆融化冰層
探索厚厚冰層下的秘密并非一個全新的概念。20世紀60年代建造并使用的探測器嚴格地局限于地球，曾在格陵蘭、南極洲等地區(qū)進行過測試，這種使命背后的理論相當簡單。長而細的探測器可以直接穿透冰層直抵地下。安裝在探測器頂端的鉆頭穿透冰層，主體上的科學設備記錄相關數據，一條長長的電纜系在后面，直達地面設備。
地面需要一臺重量大且復雜的設備，提供大鉆頭所需要的無窮動力。鑒于在地球上實施這種鉆探活動的復雜程度，在地球以外的世界嘗試這種任務的可能性就此排除?？茖W家提出了另外一種構想：一種更為現代的鉆探技術利用熱鉆去融化冰層，而不是穿透冰層。
Cryobot就是這樣一種機器人探測器，它最近在南極洲經過了測試。隨著鉆頭通過產生的熱量融化冰層，探測器會“越陷越深”。融化冰層從理論上講是個不錯的概念，但如果探測器碰到冰層深處的東西，比如大塊石頭，它將陷入其中不可自拔。如果不能融化冰層，那么探測任務將就此走向終結。
兩大技術完美結合
彼得·威斯(Peter Weiss)是一位在水下機器人技術領域富有經驗的科學家。他同香港理工大學和匈牙利格拉茲威爾特勞姆福斯特研究所(Institut fuer Weltraumforschung)的同事一道，設計出將鉆探技術和融化方法完美融為一體的創(chuàng)新方法。他們提出的“熱鉆”(thermal drill)系統(tǒng)原型機在實驗中表現不俗，實驗結果刊登在2008年7月出版的《行星和空間科學》雜志上。
熱鉆頂端裝配一系列刀片和加熱器，解決了探索遙遠世界冰下區(qū)域的難題。熱鉆的工作原理是什么？對此，威斯解釋說，“我們的熱鉆就像‘經典’融化探測器，裝備有兩個驅動器，可以鉆進冰層。我們利用機械手段在冰層鉆孔，通過這種途徑，把冰粒向后移動，將其融化。融合冰水的泥漿在龐大探測器的作用下向后移動。”
威斯的熱鉆結合了鉆探和融化技術的兩大優(yōu)點：“融化的優(yōu)點是你可以直接生成熱量融化穿透冰層，由于這種活動會轉化為機械力，其間的能量不會喪失。”至于鉆探過程中可能遭遇沙土層或其他不能融化通過的材料，威斯表示，“增加鉆探裝置可以避免你的融化探測器在穿透冰層過程中，不會陷入沙層中拔不出來，這一幕可能會在火星上演?；旌闲蜔徙@可以穿透不能融化的沙層。”
冰層下可能有海洋
鉆探過程中產生的熱量還具有給探測器消毒的良好作用，在探索一個從沒有人去過的未知世界時，對探測器消毒是科學家必然要考慮的一個元素。他們還應保持新環(huán)境的原始狀況，因為一旦遭到探測器的污染，將使任何尋找某種化學物或生命跡象的實驗或努力毀于一旦。不斷產生熱量還有助于保持科學設備足夠熱，以便在極為寒冷的環(huán)境下有效工作。
太陽系的許多區(qū)域成為熱鉆探索的理想候選。威斯表示：“這項研究的目標本來是對火星和木星衛(wèi)星木衛(wèi)二展開熱鉆分析。不過，在提出這一目標之后，科學家迄今已對諸如土衛(wèi)二和土衛(wèi)六等地外世界有了新的認識，科學家懷疑這些地方存在地下海洋?！蓖辜巴履壳盀橹怪皇抢么蟊鶋K在實驗室測試了他們的熱鉆原型機。而下一步，他們將會在真空條件下測試熱鉆，模擬外星球環(huán)境下可能遭遇的各種問題。
他們還將測試機器人探測器鉆探的深度。盡管外界對熱鉆寄予厚望，但威斯尚不敢確定這些特征是否會在未來探測器身上得到體現。他說：“歐洲航天局和美國宇航局都在討論探索冰狀木衛(wèi)二的未來任務，但飛船上是否載有登陸或撞擊探測器，目前尚不確定。不過，向木衛(wèi)二發(fā)射一個沒有登陸器的軌道器，就好比你一分錢沒帶走進水果店一樣。你去哪干什么？”(孝文)（新浪科技）
