NASA har nyligen meddelat 600 000 USD (495 000 pund) i finansiering för en studie om möjligheten att skicka svärmar av miniatyrsimrobotar (kända som oberoende mikrosimmare) för att utforska hav under de iskalla skalen i vårt solsystems många "havvärldar". Men föreställ dig inte metallhumanoider som simmar grodliknande under vattnet. De kommer förmodligen att vara enkla, triangulära kilar.

Pluto är ett exempel på en trolig havsvärld. Men de världar med oceaner närmast ytan, vilket gör dem mest tillgängliga, är Europa, en måne av Jupiter, och Enceladus, en måne av Saturnus.

Liv i havsvärldar

Dessa hav är intressanta för forskare, inte bara för att de innehåller så mycket flytande vatten (Europas hav har förmodligen ungefär dubbelt så mycket vatten som hela jordens hav), utan för att kemiska interaktioner mellan berg och havsvatten kan stödja liv. Faktum är att miljön i dessa hav kan vara mycket lik den på jorden när livet började.

Det här är miljöer där vatten som sipprat in i havsbottens sten blir varmt och kemiskt anrikat - vatten som sedan drivs ut i havet igen. Mikrober kan livnära sig på denna kemiska energi och kan i sin tur ätas upp av större organismer. Inget solljus eller atmosfär behövs faktiskt. Många varma, steniga strukturer av detta slag, kända som "hydrotermiska ventiler", har dokumenterats på jordens havsbotten sedan de upptäcktes 1977. På dessa platser stöds det lokala näringsnätet av kemosyntes (energi från kemiska reaktioner) snarare. än fotosyntes (energi från solljus).

I de flesta av vårt solsystems havsvärldar kommer energin som värmer deras steniga inre och förhindrar haven från att frysa hela vägen till basen huvudsakligen från tidvatten. Detta står i kontrast till den till stor del radioaktiva uppvärmningen av jordens inre. Men kemin i vatten-berg-interaktionerna är liknande.

Enceladus hav har redan tagits genom att flyga rymdfarkosten Cassini genom plymer av iskristaller som bryter ut genom sprickor i isen. Och det finns förhoppningar om att NASA:s Europa Clipper-uppdrag kan hitta liknande plymer att ta prov på när det börjar en serie nära Europa-förbiflygningar 2030. Men att komma in i havet för att utforska skulle potentiellt vara mycket mer informativt än att bara nosa på en frystorkad exempel.

I simningen

Det är här konceptet avkänning med oberoende mikrosimmare (Swim) kommer. Tanken är att landa på Europa eller Enceladus (vilket varken skulle vara billigt eller lätt) på en plats där isen är relativt tunn (ännu inte lokaliserad) och använda en radioaktivt uppvärmd sond för att smälta ett 25 cm brett hål till havet— ligger hundratals eller tusentals meter nedanför.

Väl där skulle den släppa upp till cirka fyra dussin 12 cm långa, kilformade mikrosimmare för att gå på upptäcktsfärd. Deras uthållighet skulle vara mycket mindre än för det 3,6 m långa autonoma undervattensfordonet som heter Boaty McBoatface, med en räckvidd på 2 000 km som redan har uppnått en kryssning på mer än 100 km under Antarktis is.

I det här skedet är Swim bara en av fem "fas 2-studier" av en rad "avancerade koncept" som finansierats i 2022 års omgång av NASA:s Innovative Advanced Concepts (NIAC)-program. Så det finns fortfarande långa odds mot att Swim blir verklighet, och inget fullständigt uppdrag har avgränsats eller finansierats.

Mikrosimmarna skulle kommunicera med sonden akustiskt (genom ljudvågor), och sonden skulle skicka sina data via kabel till landaren på ytan. Studien kommer att testa prototyper i en testtank med alla delsystem integrerade.

Varje mikrosimmare kunde utforska kanske bara tiotals meter bort från sonden, begränsad av deras batterikraft och räckvidden för deras akustiska datalänk, men genom att agera som en flock kunde de kartlägga förändringar (i tid eller plats) i temperatur och salthalt . De kanske till och med kan mäta förändringar i vattnets grumlighet, vilket kan indikera riktningen mot närmaste hydrotermiska ventil.

Kraftbegränsningar hos mikrosimmare kan innebära att ingen kan bära kameror (dessa skulle behöva sin egen ljuskälla) eller sensorer som specifikt kunde sniffa upp organiska molekyler. Men i det här skedet är ingenting uteslutet.

Jag tror dock att det är ett långt skott att hitta tecken på hydrotermiska ventiler. Havsbotten skulle trots allt befinna sig många kilometer under mikrosimmarens släpppunkt. Men för att vara rättvis så föreslås det inte uttryckligen i Swim-förslaget att hitta ventiler. För att lokalisera och undersöka själva ventilerna behöver vi förmodligen Boaty McBoatface i rymden. Som sagt, Swim skulle vara en bra början. + Utforska vidare

Svärm av små simrobotar kunde leta efter liv i avlägsna världar

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.