Attēla kredīts: NASA / JPL
Zinātnieki vienmēr meklē vairāk iespēju, kā zinātniskos instrumentus iestrādāt kosmosa kuģos, un viņi ir izvirzījuši novatorisku ideju Mars Exploration rovers: izmantojot riteņus, lai rakt tranšejas, lai redzētu, kāda ir vide uz Marsa, piemēram, dažus centimetrus zem virsma. Kornvelas universitātes pētnieki pilnveidoja paņēmienu, kurā roveris aizslēdz visus, izņemot vienu no sešiem riteņiem, un pēc tam izmanto galīgo riteni, lai sakultu netīrumus - laboratorijas testi ļāva viņiem nokļūt materiālā, kura dziļums bija vairāk nekā 10 cm.
Pēc tam, kad dvīņu Mars Exploration Rovers atlec uz sarkanās planētas un janvārī sāks apceļot Marsa reljefu, borta spektrometri un kameras apkopos datus un attēlus - un braucēju riteņi izraks caurumus.
Kopīgi strādājot, Kornellas universitātes planētu ģeologs un būvinženieris ir atraduši veidu, kā izmantot riteņus, lai izpētītu Marsa augsni, izrakt netīrumus ar vērpšanas riteni. “Ir patīkami apgāzt ģeoloģiju, taču ik pa laikam jums ir jāizvelk lāpsta, jāizrok caurums un jānoskaidro, kas patiesībā atrodas zem kājām,” saka Roberts Sulivivans, vecākais zinātniskais līdzstrādnieks kosmosa zinātnēs un planētu ģeoloģijā. Marsa misijas zinātnes grupas loceklis. Plānu viņš izstrādāja ar Hariju Stjuartu, Kornela inženierzinātņu asociēto profesoru un inženieriem Jet Propulsion Laboratory (JPL) Pasadena.
Pētnieki pilnveidoja rakšanas metodi, lai uz Marsa virsmas nofiksētu visus rovera riteņus, izņemot vienu. Atlikušais ritenis griezīsies, izraujot virszemes augsni apmēram 5 collas, izveidojot krātera formas caurumu, kas ļaus attālināti izpētīt augsnes stratigrāfiju un analizēt, vai ūdens kādreiz bija. JPL kontrolieriem process ietvers sarežģītus manevrus - “Rover ballet”, pēc Sullivan domām - pirms un pēc katra cauruma rakšanas, lai koordinētu un optimizētu zinātniskos pētījumus par katru caurumu un tā atlieku kaudzi.
JPL, Kalifornijas Tehnoloģiju institūta nodaļa, pārvalda Marsa izpētes Rovera projektu NASA Kosmosa zinātnes birojam Vašingtonā, D.C. Kornelā, Ithakā, Ņujorkā, un tas pārvalda zinātnisko instrumentu komplektu, ko pārvadā divi rovers.
Katrā roverī ir sešu riteņu komplekts, kas cirsts no alumīnija blokiem, un katra riteņa rumbas iekšpusē ir motors. Lai patstāvīgi grieztos ritenī, JPL operatori vienkārši izslēgs pārējos piecus riteņu motorus. Sullivans, Stjuarts un Kornela bakalauri Lindsija Broka un Kreigs Veinšteins izmantoja Kornela Takeo Mogami ģeotehnisko laboratoriju, lai pārbaudītu dažādas augsnes stiprības un īpašības. Viņi arī izmantoja Kornela Džordža Ziemas civilās infrastruktūras laboratoriju, lai pārbaudītu rovera riteņa mijiedarbību ar augsni. Katram braucamriteņa ritenim ir spieķi, kas izvietoti spirālveida formā, ar spieķiem starp stipru putu gumiju; šīs funkcijas palīdzēs rovera riteņiem darboties kā amortizatoriem, ripojot pa nelīdzenu reljefu uz Marsa.
Novembrī Sullivan izmantoja JPL Marsa reljefu, lai pierādītu grunts, lai savāktu datus par to, kā rovera ritenis mijiedarbojas ar dažādiem augsnes tipiem un irdenām smiltīm. Viņš izmantoja dzeltenas, rozā un zaļas smiltis - krāsotas ar pārtikas krāsvielām un ceptas Brokā. Sullivans izmantoja lielu attēlu rāmju kaudzīti, lai nokrāsotu dažādu krāsu smiltis, lai novērotu, kā ritenis izsit no slīpajām astes pāļiem un kur beidzot nolaidās dzeltenā, rozā un zaļā smiltis. "Vietas, kur dziļākās krāsas bija koncentrētas uz virsmas, norāda, kur varētu koncentrēties analīze, kad manevrs tiek atkārtots reālam uz Marsa," viņš saka.
Stjuarts atzīmē līdzības starp šiem testiem un testiem Mēness piezemēšanās misijās 1960. gadu beigās, kad inženieriem bija jāzina Mēness virsmas fizikālās īpašības. Toreiz ģeologi paļāvās uz skautu misiju vizuālajiem novērojumiem, lai noteiktu, vai Mēness piezemētājs nogrims vai uzsūks putekļus, vai Mēness virsma bija blīva vai pulverveida.
“Tāpat kā Mēness agrīnās misijas, mēs rīkosimies tāpat, tikai šoreiz pārbaudīsim Marsa augsnes īpašības,” stāsta Stjuarts. "Mēs eksponēsim svaigu materiālu, lai apgūtu mineraloģiju un kompozīciju."
Oriģinālais avots: Kornela ziņu izlaidums
