깊이X

딥 팩틱 열탐사기(DEEPTX)는 텍사스주 오스틴에 본사를 둔 항공우주 엔지니어링 기업 스톤에어로스페이스가 설계·구축한 자율 수중 차량이다.멕시코 북부의 수중 싱크홀을 자율적으로 탐사·지도하는 것은 물론 물과 벽 코어 시료 채취 등을 위해 설계됐다.심층X 차량은 목성 달 유로파의 바다를 탐사해 외계 생명체를 찾을 수 있는 기술을 개발한다는 목표로 NASA의 자금 지원을 받아 스톤에어로스페이스가 제작한 3대 차량 중 첫 번째 차량이다.^[1][2][3]

DEEPLX는 스톤에어로스페이스가 주임 연구원이었던 협력 프로젝트였다.공동조사자로는 항법 및 안내 소프트웨어를 담당한 카네기 멜론 대학, 차량의 과학 탑재물을 건설한 사우스웨스트 연구소와 오스틴 텍사스대, 콜로라도 광산학교, NASA 에임스 연구소의 연구 과학자가 참여했다.^[4]

역사

1999년 빌 스톤은 플로리다주 와쿨라 스프링스에서 수중 탐사 프로젝트에 참여했었다.스톤은 이 프로젝트를 위해 다이버 추진차량에 의해 추진되고 다이버들에 의해 조종되는 디지털 벽 매퍼를 고안했는데, 이 매퍼는 일련의 소나와 다른 정교한 센서들을 사용하여 와쿨라 스프링스의 3차원 지도를 만들도록 설계되었다.^[2][5]이 프로젝트의 성공, 와쿨라 스프링스 2 프로젝트는 남서 연구소의 행성 과학자 댄 더다의 관심을 끌었는데, 그는 에우로파 해양 탐사를 위해 비슷한 기술을 만들기를 원했지만, 자율적으로 추진될 수 있는 기술을 만들기를 원했다.스톤은 그 도전을 받아들였고, NASA에 몇 가지 협력 제안서가 제출되었다.NASA가 마침내 DEEPLX에 3년 500만 달러의 프로젝트를 후원하게 된 것은 2003년이 되어서였다.^[2]

이 자동차는 스톤에어로스페이스의 엔지니어들이 다양한 옵션을 탐색하면서 향후 2년 동안 몇 가지 다른 설계 개념을 경험했다.초기 설계는 타원성이 덜한 설계에 초점을 맞췄지만, 이러한 설계는 미지의 영역을 탐사하는 동안 발생할 수 있는 취약점으로부터 벗어나기 어려울 것이라는 우려 때문에 포기되었다.또한 DEEPLX 팀이 소프트웨어 팀을 위한 초기 데이터를 획득하기 위해 드랍소드를 이용한 세노테 자카톤에서 현장 캠페인을 실시한 것도 이 기간 동안이었고, 그 자체로 전반적인 설계 변경에 기여했다.최종 설계는 2006년에 결정되었고, 이때 차량의 공사가 시작되었다.^[6][7]

완성된 차량은 직경이 약 2.1m였고 무게는 약 3,300파운드 1,500kg이었다.관성 측정 단위인 54개 소나, 도플러 속도 측정기, 깊이 게이지, 가속도계 등 중복 항법 시스템을 갖추고 있었다.추진 시스템도 6개의 추진기와 2개의 동등한 배터리 스택이 있어 중복되었다.그것은 가변 부력 시스템을 갖추었고, 마지막으로 나중에 분석할 수 있도록 물과 고체 코어 표본을 가져갈 수 있는 능력과 실시간으로 물 표본을 분석하기 위한 탑재 현미경을 포함하는 과학 페이로드와 함께 제공되었다.^[1][8]

업적

DEEPLX 2007 구축 과정에서 이 차량은 멕시코 타마울리파스의 시스테마 자카톤에서 4개의 세노테의 3-D 지도를 만들 수 있었다.이것이 동굴을 탐사하고 지도를 만든 최초의 자율적인 시스템이었다.세노테 자카톤의 지도는 특히 주목할 만한 것이 그 깊이를 이전에는 알 수 없었기 때문인데, 그것은 인간 잠수부들이 바닥에 도달하려는 시도에 성공하지 못했기 때문이다.DepthX는 1,000피트 이상의 깊이를 가진 Zacaton의 바닥의 첫 번째 지도를 만들었다[300m].^[9]심층X는 3차원 동시 국산화 및 매핑(SLAM)을 구현한 최초의 로봇 시스템이었다.시료 채취 장소와 방법을 스스로 결정한 것도 이 제도가 처음이었다.^[10]이 샘플들 중에서, 적어도 3개의 새로운 박테리아가 발견되었다.^[11]

DepthX 미션의 성공은 후속 프로젝트인 지구력(Endership)의 자금 조달로 이어졌다.지구력 차량은 DEEPLX 차량의 프레임과 여러 시스템을 재사용했지만 남극 환경의 필요에 따라 상당히 재구성되었다.^[2]

현장 작업 시간표

• 2007년 1월 25~27일 - DEEPLX 팀은 세계에서 가장 깊은 물로 가득 찬 싱크홀인 세노테 자카톤에 대한 조사를 시작한다.^[12][13]
• 2007년 2월 4~10일 - 시스테마 자카톤에서 싱크홀 중 하나인 라 필리타에서 현장 운영.DEEPLX는 긴 자율 임무를 수행해 지역을 지도화하고 과학 데이터를 수집한다.^[12][14]
• 2007년 3월 - 라필리타에서 현장 작업이 계속된다.^[15][16]
• 2007년 5월 - DEEPLX는 처음으로 Zacaton으로 하강하여 처음으로 밑바닥을 지도화한다.3차원 SLAM 기술 시연, 미생물 시료 채취, 자율 운영 시연.^[17][18]

참고 항목

• 자율수중차
• BRUIE – 자율 수중 차량
• 크라이오봇 – 자동 얼음 침투기 차량
• 내구성 – 자율 수중 차량
• IceMole – 자동 얼음 침투기 차량
• 방사성 동위원소 열전 발전기 – 전기 발전기 유형

참조

외부 링크

• TED Talk - Bill Stone: 깊은 동굴을 탐험하는 빌 스톤은 다양한 주제에 대해 토론하지만, 특히 DepthX의 발견에 대해 토론한다.
• DEEPLX: Zacaton - DEEPLX 팀의 매일 필드 노트 시작
• Carnegie Mellon University의 로봇 센터 심층X 탐색, 매핑 및 자율적 의사 결정을 제어하는 소프트웨어 담당