Źródło zdjęcia: NASA / JPL
Naukowcy zawsze szukają nowych sposobów na wtłoczenie instrumentów naukowych w statki kosmiczne i opracowali innowacyjny pomysł dla łazików Mars Exploration: używając kół do kopania rowów, aby zobaczyć, jak wygląda środowisko na Marsie kilka centymetrów pod powierzchnią powierzchnia. Naukowcy z Cornell University udoskonalili technikę, w której łazik blokuje wszystkie oprócz jednego z sześciu kół, a następnie używa ostatniego koła do wyrzucania brudu - testy w laboratorium pozwoliły im dotrzeć do materiału o głębokości większej niż 10 cm.
Po tym, jak bliźniacze łaziki eksploracyjne Mars odskoczą na czerwonej planecie i rozpoczną zwiedzanie marsjańskiego terenu w styczniu, na pokładzie spektrometrów i kamer zgromadzą dane i zdjęcia - a koła łazików wykopią dziury.
Pracując razem geolog z Uniwersytetu Cornell i inżynier budownictwa znaleźli sposób na wykorzystanie kół do badania marsjańskiej gleby poprzez kopanie ziemi za pomocą obracającego się koła. „Fajnie jest przewracać geologię, ale od czasu do czasu musisz wyciągnąć łopatę, wykopać dziurę i dowiedzieć się, co naprawdę leży pod twoimi stopami” - mówi Robert Sullivan, starszy pracownik naukowy w dziedzinie nauk kosmicznych i geologii planetarnej członek zespołu naukowego misji Mars. Opracował plan z Harrym Stewartem, profesorem inżynierii lądowej Cornellem i inżynierami w Jet Propulsion Laboratory (JPL) w Pasadenie.
Naukowcy udoskonalili metodę kopania, aby zablokować wszystkie koła łazika oprócz powierzchni marsjańskiej. Pozostałe koło zacznie się obracać, kopiąc glebę na powierzchni około 5 cali, tworząc otwór w kształcie krateru, który umożliwi zdalne badanie stratygrafii gleby i analizę, czy kiedyś istniała woda. W przypadku kontrolerów w JPL proces ten będzie wymagał skomplikowanych manewrów - według Sullivana - „baletu łazika” - przed i po wykopaniu każdego otworu w celu koordynacji i optymalizacji badań naukowych każdego otworu i stosu odpadów.
JPL, oddział Kalifornijskiego Instytutu Technologii, zarządza projektem Mars Exploration Rover dla NASA Office of Space Science, Waszyngton, D.C. Cornell, w Ithaca, N.Y., zarządza zestawem instrumentów naukowych prowadzonych przez dwa łaziki.
Każdy łazik ma zestaw sześciu kół wykutych z aluminiowych bloków, a wewnątrz każdej piasty koła znajduje się silnik. Aby samodzielnie obracać kołem, operatorzy JPL po prostu wyłączą pozostałe silniki na pięć kół. Studenci Sullivana, Stewarta i Cornella Lindsey Brock i Craig Weinstein wykorzystali laboratorium geotechniczne Takeo Mogami w Cornell do zbadania różnych wytrzymałości i właściwości gleby. Wykorzystali również Cornell's George Winter Civil Infrastructure Laboratory, aby przetestować interakcję łazika z glebą. Każde koło łazika ma szprychy ułożone spiralnie, z mocną gumą piankową między szprychami; cechy te pomogą kołom łazika działać jako amortyzatory podczas toczenia się w trudnym terenie na Marsie.
W listopadzie Sullivan wykorzystał marsjański poligon JPL do zebrania danych na temat interakcji koła łazika z różnymi rodzajami gleby i luźnym piaskiem. Używał żółtego, różowego i zielonego piasku - barwionego barwnikiem spożywczym i pieczonego przez Brocka. Sullivan użył stosu dużych ramek do obrazowania różnych kolorowych piasków, aby obserwować, jak koło wydobywa opadające stosy odpadów i gdzie ostatecznie ląduje żółty, różowy i zielony piasek. „Miejsca, w których najgłębsze kolory były skoncentrowane na powierzchni, sugerują, gdzie analiza może być skoncentrowana, gdy manewr zostanie powtórzony na Marsie” - mówi.
Stewart zauważa podobieństwa między tymi testami a tymi dla misji lądowania na Księżycu pod koniec lat 60. XX wieku, kiedy inżynierowie musieli znać fizyczne cechy powierzchni Księżyca. W tym czasie geolodzy polegali na obserwacjach wizualnych z misji zwiadowczych, aby ustalić, czy lądownik księżycowy zatonie lub wyrzuci pył, czy też powierzchnia księżyca będzie gęsta lub sypka.
„Podobnie jak wczesne misje księżycowe, będziemy robić to samo, tylko tym razem badając cechy charakterystyczne marsjańskiej gleby” - mówi Stewart. „Odsłonimy świeży materiał, aby poznać mineralogię i kompozycję”.
Oryginalne źródło: Cornell News Release
