Řešení zkoušek zvědavosti pro vrtáky Balky

Inženýři hledají způsob, jak pokračovat v používání vrtáku zvědavosti i po 10 měsíční přestávce, ale jeho obnovení bude pravděpodobně trvat ještě několik měsíců.

AKTUALIZACE (1. března 2018): Tým nyní testoval metodu vrtání od ruky u cíle zvaného Lake Orcadie. Přestože vrtání nezískalo dostatek materiálu k odběru vzorku, test potvrdil, že nová metoda funguje. Přečtěte si více v tiskové zprávě NASA.

Kuriozita je cvičení na Marsu.
NASA / JPL / Caltech

Je-li váš hardware na Marsu, je těžké zavolat opravu. Nezáleží na zpoždění zpátečky pro komunikaci mezi Rudou planetou a Zemí obtížnost hovoru je jen součástí zdlouhavého procesu, ke kterému dochází, když se zařízení rozpadne v drsném marťanském prostředí.

Nyní inženýři z NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL), se sídlem v Pasadeně v Kalifornii, oznámili možné řešení, jak se vypořádat s mechanismem drsného vrtání, který od konce loňského roku trápí zvědavost rovníku Mars Science Laboratory (MSL).

Problém a možné řešení

Zvědavost vyvrtala vzorky marťanské horniny 15krát od doby, kdy přistála v kráteru Gale prostřednictvím dramatického přistání na háku oblohy 6. srpna 2012. V obvyklém scénáři vrtání zvědavost umisťuje dva kontaktní sloupky na každou stranu cílové horniny, zatímco bit je stále zasunutý. Potom motorizovaný posuvný mechanismus, umístěný na konci robotického ramene, rozšiřuje vrták dopředu. Vrták se spoléhá na sloupky pro stabilizaci, zatímco točivý moment břitu a perkusní akce se dostávají do horniny a senzory monitorují krouticí momenty ze strany na stranu na vrtací hlavě, aby se zabránilo uvíznutí v díře.

Díra, kterou zvědavost vyvrtla do cílové skály Cumberland. Menší řada otvorů vlevo nahoře pochází z laserového laserového paprsku roveru.
NASA / Caltech / MSSS

Problémy začaly v prosinci 2016, kdy mechanismus posuvu nedokázal prodloužit vrtací hlavu. Vrtací operace se v té době zastavily a příčina nedostatečného výkonu zůstává neznámá.

Inženýři hledali náhradní řešení pro slabou komponentu a nakonec se rozhodli hledat způsoby, jak vrták použít bez použití posuvného mechanismu. Aby to mohli udělat, testovali alternativní metody vrtání na roverové replice, která zde zůstala právě pro tento účel.

Jedním z možných řešení je použití samotné robotické paže k přímému vtlačení vrtáku do skály. Tímto způsobem může bit zůstat rozšířený. Normálně by snímač točivého momentu ramene zastavil pohyb ramene pro daný den, pokud by detekoval nadměrnou protisměrnou sílu. V novém vrtném režimu však momentový snímač namísto toho pomáhá kompenzovat boční zatížení, která by normálně byla zachycena předními kontaktními sloupky.

Tento druh ručního vrtání je podobný tomu, co byste mohli dělat na své palubě, ale není to snadné. „Nahrazujeme jednosměrný pohyb posuvného mechanismu [robotickým] ramenem, které má pět stupňů volnosti pohybu, “ říká Klein. "To není jednoduché."

Inženýři společnosti JPL také použili repliku roveru k dalšímu způsobu dodávání vyvrtaných vzorků do vstupů laboratorních přístrojů na palubě Curiosity bez použití mechanismu podávání vrtáků.

Vrták zvědavosti, zasunutý a prodloužený.
NASA / JPL / MSSS / Emily Lakdawalla.

"Neustále postupujeme s náležitou opatrností při vývoji a testování způsobů používání roveru jinak než kdy předtím, " říká Steve Lee (NASA JPL) v nedávné tiskové zprávě. "Zvědavost pokračuje v produktivním vyšetřování, které nevyžaduje vrtání."

Po rozsáhlém testování na svém pozemském dvojčeti provedla kuriozita dne 17. října krátký test nové metody, kdy se letos poprvé dotkla odkrytého vrtáku na povrchu Marsu. Během zkoušky se vrták tlačil mírně dolů, pak do strany, ve snaze změřit síly proti mechanismu ramene.

Směrem nahoru a nahoru

Problémy s vrtáním nezabránily zvědavosti v provádění dobré vědy. Kuriozita, která se nyní blíží vrcholu 20patrového vrchu Vera Rubin na hoře Sharp, prozkoumala distribuci minerálního hematitu oxidu železitého, aby potvrdila, že jezero zaplnilo oblast kráteru Gale před miliardami let. Rover narazil na zvláštní meteorit tečkující marťanskou krajinu.

Inženýr NASA Vladimir Arutyunov kontroluje vrták roveru na Mars Yardu JPL.
NASA / JPL / Caltech

Přestože byla zvědavost původně navržena pro 687denní (669 marťanských solů nebo jeden Mars rok) primární mise, můžete očekávat, že NASA získá z roveru co nejvíce vědy. Dosud se zvědavost vypořádala s tvrdohlavým vrtákem, žvýkáním pneumatik a závadou paměti počítače. Ale jeho zdroj energie plutonia 238 má poločas 88 let, a to by mělo vést roveru k tomu, aby se chopilo dalších desetiletí.

Lekce získané ze zvědavosti budou samozřejmě vyplaceny do vylepšeného dvojče Mars 2020 Rover. Připraven na spuštění v červenci 2020, další Mars rover NASA přistane přes nebeský jeřáb přistávající na jednom ze tří finalistických přistávacích míst.

Sledujte, jak vrtné operace na Rudé planetě budou pokračovat v příštích měsících, s větší vědeckou předstihem.