アメリカ航空宇宙局（NASA）は、無数の小型で静音の球形「空気ロボット」を土星最大の衛星タイタンの神秘的な地下洞窟に送るという野心的な新概念に資金を提供しています。このプロジェクトはSPARKと呼ばれ、固体推進の自動化カースト探査を意味します。この計画はハワイ大学マノア校の助教授ダニエル・ドリュー（Daniel Drew）が主導しており、SPARKは電流流体力学（EHD）推進を利用しており、通常は大気イオン推進器として知られています。
EHD推進器は固体で静音であるため、この技術は全方位の機動性を提供し、重い下向き気流を生じさせず、脆弱な表面層を乱すことを避けます。タイタンの表面は液体メタンの湖や「カースト」地形で彫刻されており、これは天坑、地下通路、氷の洞窟が満ちた風景です。
タイタンの炭化水素で彫刻された洞窟や天坑を探査するために、NASAはSPARKプロジェクトに初期段階のNASA革新高度概念（NIAC）資金を授与しました。SPARKは、通常の地上探査機が通過できない地形をナビゲートできる小型飛行空気ロボットを開発します。SPARKの空気ロボットが未来のタイタンミッションのタイムラインに対していつ飛行するかは不明ですが、プロジェクトリーダーのドリューはEHDの可能性に自信を持っています。ドリューはカリフォルニア大学バークレー校に在籍中に高圧「リフター」に触発され、EHD推進技術を改良し、有効荷重を運ぶことができるセンチメートル級「イオン飛行機」とミニ浮遊飛行機を開発しました。
彼はこのニッチな分野を推進する少数の研究者の一人だと自認していますが、SPARKが最終的にタイタンでの画期的な洞窟探査の偵察ツールとなることを期待しています。これは「インジェニュイティ」ヘリコプターが火星で行ったように。
SPARKプロジェクトはタイタンの探査と発見を推進します
これらの推進器は長時間の耐久性、柔軟性、耐寒性を提供し、脆弱な表面層を乱すことはありません。地球の大気は、イオン推進が実際の日常飛行で効率が低下する原因となり、消費するエネルギーが多すぎて得られる揚力が少なすぎます。NASAによると、EHD推進器はタイタンでの電力効率が地球の100倍を超えると予測されており、従来の回転翼飛行機で見られる相対的な効率の2倍を提供します。同機関は、「タイタンのような有利な大気条件下では、100倍以上の電力を節約できると期待しており、少なくとも回転翼飛行機が得られる利益の2倍です。」と述べています。
タイタンの独特な大気は、飛行に必要な電荷を生成するのを容易にするため、これらの空気ロボットはより軽量な電源変換器を使用できる可能性があります。さらに、彼らの固体推進器には可動部品がなく、凍結したり詰まったりすることがないため、タイタンの極端に寒冷な環境で生存するために必要な重い加熱装置を排除します。
現在の緊急の問題は、SPARKがいつ実際に飛行できるかです。NASAの主要なタイタンミッションである「ドラゴンフライ」回転翼機着陸機は、2028年に打ち上げる予定です。SPARKは現在、9か月の実現可能性研究の初期段階にあります。飛行準備ミッションを実現するには、2年間の第2段階評価を通過する必要があります。潜在的なミッションの遅延は、これらの革新的な飛行機に随行する機会を提供する可能性があります。第1段階では、チームは実現可能性実験を行い、タイタンの類似条件下でのEHDの性能をシミュレーションし、システム牽引の気球ステーションの保持を探求し、第2段階のプロトタイプ設計を決定するためのエンジニアリングトレードスタディを行います。
現在、ドリューと彼のNASAの新惑星研究所およびブルーアース宇宙科学研究所のパートナーは、コンピュータモデリングと熱試験に集中しています。彼らの目標は、高電圧イオン風が異星の世界を征服できることを証明することです。