La capacité de pénétrer les sous-surfaces et de collecter des échantillons vierges à des profondeurs allant de dizaines de mètres à des kilomètres est essentielle pour l'exploration future des corps de notre système solaire. SMD soutient le développement d'un échantillonneur de forage profond appelé Auto-Gopher pour un déploiement potentiel dans de futures missions d'exploration spatiale.

L'Auto-Gopher utilise un mécanisme de percussion piézoélectrique pour briser les formations et un moteur électrique pour faire tourner le foret et capturer les boutures en poudre. Il intègre une architecture filaire; la perceuse est suspendue au bout d'une longe de petit diamètre qui fournit de la puissance, la communication, ainsi que le support structurel nécessaire pour abaisser et soulever la foreuse hors du trou de forage. Grâce à cette architecture unique, la profondeur de perçage maximale n'est limitée que par la longueur de la longe. L'opération filaire utilisée sur l'Auto-Gopher supprime l'un des principaux inconvénients des systèmes de train de tiges continus traditionnels :le besoin de plusieurs sections de forage qui peuvent augmenter considérablement la masse et la complexité d'un forage profond. En tant que tel, la masse et le volume du système Auto-Gopher peuvent être maintenus assez bas pour les trous peu profonds ou profonds. Pendant le forage, de nombreux capteurs et instruments embarqués peuvent effectuer une analyse in situ de la paroi du forage. Après avoir atteint une profondeur prédéfinie, le foret est rétracté du forage, les carottes et/ou déblais sont prélevés pour analyse détaillée par des instruments embarqués, et le foret est abaissé dans le trou pour continuer le processus de pénétration.

L'Auto-Gopher est destiné à aider les scientifiques à répondre à l'une des questions les plus urgentes de la science :la vie a-t-elle déjà existé ailleurs dans l'univers ? Puisque l'eau est une condition essentielle à la vie, comme nous le savons, Les missions d'exploration de la NASA ciblent des corps dans le système solaire qui sont connus pour avoir ou ont eu de l'eau liquide en écoulement. Le dernier Planetary Decadal Survey (Vision and Voyages for Planetary Science in the Decade 2013-2022) a recommandé que la NASA explore trois corps du système solaire avec des régions aqueuses accessibles :Mars; la lune de Jupiter, Europe; et la lune de Saturne, Encelade. Chacun de ces organismes pose différents défis liés au forage. Le forage sur Mars nécessite de pénétrer dans la roche sèche et le régolithe qui ont des propriétés physiques (c'est-à-dire, résistance à la traction, dureté, etc.) qui peuvent varier de plusieurs ordres de grandeur selon la profondeur de forage. Une foreuse sur Encelade et Europa devra opérer dans la glace à des températures inférieures à 100 K, tout en tenant compte de la faible gravité sur Encelade ou du rayonnement de surface élevé sur Europa. L'Auto-Gopher doit être conçu pour atteindre ses objectifs de pénétration du sous-sol à de grandes profondeurs, capturer des échantillons vierges, et la livraison de ces échantillons aux instruments embarqués pour analyse ou pour un éventuel retour d'échantillon, le tout dans les conditions difficiles rencontrées dans l'espace. Illustration du concept Auto-Gopher en tant que foreuse profonde filaire.

L'objectif de l'effort de développement d'Auto-Gopher est de démontrer une technologie évolutive qui rend possible le forage en profondeur en utilisant les lanceurs et les sources d'énergie actuels. Ce développement technologique a été accompli en plusieurs générations, y compris le foreur/carottier à ultrasons/sonique, Gopher ultrasonique/sonique, et l'Auto-Gopher-1. En 2015, PSD a décerné un projet dans le cadre de son programme MatISSE pour soutenir la prochaine génération de développement technologique Auto-Gopher, l'Auto-Gopher-2. En 2015, le projet a produit un brise-carotte et un mécanisme de retenue et a démontré leur fonctionnement. Cette dernière perceuse est également conçue pour abriter l'électronique, capteurs, et mécanismes nécessaires au forage autonome, et les sous-systèmes critiques sont actuellement en cours de montage et de test. Les futures activités prévues comprennent des essais sur le terrain pour valider le fonctionnement du forage dans des conditions difficiles dans une carrière de gypse américaine (le gypse peut changer du gypse cristallin dur, au gypse de sucre mou, à l'anhydrite très dure avec de nombreux filons argileux) et à l'intérieur d'une enceinte à vide, forage dans la glace à environ -100°C.