Mars rover-mission skrider frem mod genoptaget boring

NASAs Mars-rover Curiosity-team arbejder på at genoprette Curiositys prøveboringsevne ved hjælp af nye teknikker. Den seneste udvikling er en forberedende test på Mars.

Den fem år gamle mission er stadig flere måneder fra den hurtigst mulige genoptagelse af boring i Mars-klipper. Ledere er begejstrede for vellykkede jordbaserede test af teknikker til at løse et mekanisk problem, der dukkede op i slutningen af ​​sidste år og suspenderede brugen af ​​roverens boremaskine.

"Vi fortsætter støt med forsigtighed med at udvikle og teste måder at bruge rover på anderledes end nogensinde før, og Curiosity fortsætter produktive undersøgelser, der ikke kræver boring, " sagde viceprojektleder Steve Lee, af NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californien.

Curiosity rørte sit bor til jorden 17. oktober for første gang i 10 måneder. Det pressede boret nedad, og påførte derefter mindre sideværts kræfter, mens der blev foretaget målinger med en kraftsensor.

"Dette er første gang, vi nogensinde har placeret boret direkte på en Mars-sten uden stabilisatorer, " sagde JPL's Douglas Klein, chefingeniør for missionens tilbagevenden-til-boring udvikling. "Testen skal få en bedre forståelse af, hvordan kraft/momentsensoren på armen giver information om sidekræfter."

Denne sensor giver armen en følelse af berøring om, hvor hårdt den presser ned eller sidelæns. At undgå for meget sidekraft ved at bore i en klippe og trække boret ud af klippen er altafgørende for at undgå, at boret sidder fast i klippen.

Curiosity har brugt sin boremaskine til at erhverve prøvemateriale fra Mars klipper 15 gange indtil nu, fra 2013 til 2016. Den indsamlede pulveriserede stenprøver, der blev leveret til laboratorieinstrumenter inde i roveren. Ved hver af disse lejligheder, to kontaktstolper - stabilisatorerne på hver side af boret - blev placeret på målklippen, mens bittet var i en tilbagetrukket position. Så forlængede en motoriseret fødemekanisme inde i boret boret fremad, og bittets rotation og slagvirkning trængte ind i klippen.

Borets fremføringsmekanisme holdt op med at fungere pålideligt i december 2016. Efter at have undersøgt mulighederne for at genoprette fødemekanismens pålidelighed eller bruge den på trods af upålidelighed, projektet satte en prioritet til at udvikle en alternativ metode til boring uden brug af fødemekanismen. Det lovende alternativ bruger bevægelse af robotarmen til direkte at føre den forlængede bit ind i en sten.

"Vi erstatter den en-aksede bevægelse af fødemekanismen med en arm, der har fem grader af bevægelsesfrihed, " sagde Klein. "Det er ikke nemt. Det er heldigt, at armen har kraft-/momentsensoren."

Sensorens hovedanvendelse indtil nu har været at overvåge for en kraft, der overstiger forventningerne, at den automatisk ville standse al armbevægelse for dagen. Den nye "feed-extended" boring bruger den til at kompensere for sidebelastninger. Denne test vil hjælpe ingeniører med at bestemme, hvordan data fra sensoren kan bruges mest effektivt.

Ved at bruge denne metode, en næsten-tvilling af Curiosity på JPL har indsamlet borede prøver fra jordsten. Holdet har også udviklet metoder til at levere borede prøver til laboratorieinstrumentets indløb på testroverens dæk uden brug af borets fødemekanisme. Udvikling af denne alternative prøveoverførselsteknik er nødvendig, fordi den tidligere anvendte proces var afhængig af, at bitten blev trukket tilbage, snarere end forlænget, position.

"Udviklingsarbejdet og testen her hos JPL har været lovende, " sagde Lee. "Det næste skridt er at vurdere kraft/drejningsmomentsensoren på Mars. Vi har gjort enorme fremskridt med at udvikle foderforlænget boring, ved at bruge roverens alsidige egenskaber ud over de originale designkoncepter. Selvom der stadig er usikkerheder, der kan komplicere forsøg på at bore på Mars igen, vi er optimistiske."

Roverens nuværende placering er på "Vera Rubin Ridge" på det nedre Mount Sharp. Nysgerrigheden nærmer sig toppen af ​​den 20 etager høje højderyg. Den har studeret omfanget og fordelingen af ​​jernoxidmineralet hæmatit i klipperne, der udgør den erosionsbestandige højderyg.