Curiositatea Mars Rover Curiosity este flămândă de putere, narcoleptică și solitară - dar tocmai asta este nevoie pentru a explora sistemul solar ca o stea de rocă. În ziua de azi, rover-ul este un drag mediatic. Ca orice celebritate umană, Curiosity ia selfie-uri frecvente, are un videoclip muzical și un cont de Twitter parodiat și a fost imortalizat ca o figurină LEGO. Celebrul robot are chiar un trecut tulburat.
Continut Asemanator
- Curiosity Rover tocmai a împlinit un an marțian
- Perspectiva de înaltă definiție a curiozității despre ascensiunea sa pe Marte
În 2008, Curiosity - denumit tehnic Mars Science Laboratory sau MSL - a fost foarte important pentru a fi întârziat în termen și pentru a trece peste buget. Misiunea a fost inițial plasată către NASA ca o navă spațială de 1, 6 miliarde de dolari și trebuia să fie lansată în 2009. Dar o varietate de obstacole tehnice au determinat scăderea programului de lansare până în 2011, iar costurile s-au ridicat la 2, 5 miliarde de dolari. Potrivit lui Rob Manning, inginerul principal al misiunii, problemele tânărului Curiosity pot fi identificate în cea mai celebrată caracteristică: sistemul de aterizare a macaralei cerului.
Macara cerului era ca un jetpack care coborî roverul pe suprafața marțiană pe țesături. A fost doar o parte dintr-o fază a misiunii numită intrare, coborâre și aterizare (EDL). Pentru inginerii de la NASA, faza EDL a fost numită și cele șapte minute de teroare, pentru că, odată ce a început, totul a fost automatizat și nu era nimic pentru echipă să facă decât să mănânce alune și să-și încrucișeze degetele.
Macara cerului a fost o modalitate complet nouă pentru a ateriza nave spațiale pe Marte, dezvoltată pentru a găzdui roverul de o tonă Curiosity. Pentru că a fost atât de nou și pentru că aterizarea pe Marte este întotdeauna o provocare, proiectarea și depanarea sistemelor EDL au devenit o parte uriașă a proiectării generale a misiunii, una care a umbrit restul nevoilor roverului, spune Manning în noua sa carte Mars Rover Curiosity, publicat de Smithsonian Books.
Curiozitatea lui Mars Rover: un cont interior din partea inginerului șef al Curiosity
Relatarea primară a încercărilor și tributărilor ingineriei una dintre cele mai complexe piese ale tehnologiei spațiale, Mars Rover Curiosity, de către inginerul său principal Rob Manning.
A cumpara„Cred că sistemul nou EDL strălucitor și strălucitor… ne-a distras pe noi cu toții departe de elementele fundamentale ale construirii unui rover complet nou și radical diferit”, spune el. Împreună cu cel mai bine vândut autor William L. Simon, Manning povestește cele mai importante și minime ale Curiosity în carte, oferind o privire în mintea NASA și a lucrătorilor din sectorul privat care au trebuit să se lupte pentru a trimite această misiune acum de renume mondial pe Marte.
De exemplu, accentul pe macaraua sky și alte echipamente EDL a însemnat că echipa a petrecut mai puțin timp luând în considerare sursa de energie a Curiosity. Cele două rovers anterioare, gemenii Spirit și Opportunity, erau alimentate cu energie solară. Trucul a fost că matricile ar putea genera aproximativ 110 wați, dar fiecare rover avea nevoie de 1500 de wați pentru a fi complet operațional. Potrivit lui Manning, soluția era să facă ca roversii să fie narcoleptici - ei vor fi treji doar câteva ore din fiecare zi marțiană, extrăgând puterea dintr-o baterie de la bord pentru a conduce sau rula experimente. Apoi, ar face un pui de somn și s-ar trezi din nou pentru a face mai multă muncă. „O zi din viața unui rover seamănă mai mult cu un câine bătrân decât cu o mașină de curse”, scrie Manning.
În timp ce Curiosity a fost echipat cu o sursă de energie nucleară în loc de panouri solare, a fost, de asemenea, o mașină mult mai mare, care transporta 11 instrumente și camere complexe științifice. Pe lângă puterea pentru operații generale, aceste instrumente ar trebui să fie încălzite pentru a funcționa corect pe frigidele Marte. Cu aproximativ un an înainte de data lansării din 2009, pe măsură ce detalii despre unele instrumente științifice au venit, echipa și-a dat seama că, chiar și cu blocaje de putere, bateria Curiosity era prea mică pentru sarcină. Folosirea unei baterii mai mari, fără a găsi alte locuri în care să se decupeze ar face roverul prea greu pentru a ateriza.
De acolo au apărut probleme, inclusiv îngrijorările legate de vântul care arunca probe de rocă înainte de a putea fi analizate și semne că detașarea roverului de la țeava macaralei cerului ar scurtcircuita o legătură vitală de comunicații în timpul aterizării. Întârzierile la trimiterea hardware-ului final pentru asamblarea navei spațiale au însemnat că NASA trebuie să facă apelul și să anunțe că vor lipsi fereastra de lansare din 2009.
„Odată ce roverul tău lipsește acea fereastră… costul crește automat și asta este doar pentru„ taxi-ul ”echipei care trebuie să aștepte mai mult pentru a pleca de la locul de muncă”, spune Manning. Căptușeala de argint a fost aceea că timpul suplimentar a permis echipei să lucreze la kink-fixarea circuitelor, să funcționeze într-o baterie mai mare și să se lanseze cu succes pe 26 noiembrie 2011.
Un inginer JPL verifică mișcările brațelor robotizate pe o versiune de testare a roverului Curiosity. (NASA / JPL-Caltech) 
Un grafic arată multiplii pași pe care Curiosity a trebuit să-i facă pentru a ateriza în siguranță pe Marte. (NASA / JPL-Caltech) 
Inginerii JPL sărbătoresc momente după ce au confirmat că Curiosity a aterizat în siguranță pe Marte. (NASA / JPL-Caltech) 
Un afluent stâncos dezvăluie pietre rotunjite fiind împărțite din roca sedimentară, semn că această parte a lui Marte avea odată un curent curgător. (NASA / JPL-Caltech / MSSS) 
Primul eșantion de rocă sub formă de pulbere a fost livrat în laboratorul de chimie de la Rover în februarie 2013. (NASA / JPL-Caltech / MSSS) 
Experimentul Chimie și Mineralogie (CheMin) pe roverul Curiosity a luat prima radiografie a unui eșantion de sol în octombrie 2012. Rezultatele au arătat semnături chimice ale mineralelor care sugerează că murdăria marțiană este foarte similară cu solurile vulcanice din Hawaii. (NASA / JPL-Caltech / Ames) 
Curiozitatea a făcut o poză cu roata din stânga față în noiembrie 2013, dezvăluind resturi, scufundări și chiar perforații din cauza rulării pe roci ascuțite. (NASA / JPL-Caltech / MSSS) 
În cele din urmă, curiozitatea a fost găurită în baza muntelui Sharp în septembrie pentru a colecta probe pentru analiză. (NASA / JPL-Caltech / MSSS) De la aterizarea laudabilă în august 2012, Curiosity a trimis înapoi cantități vaste de date, de la imagini de înaltă rezoluție ale lui Marte și lunile sale până la primele semne clare că apa potabilă capabilă să susțină viața odată a curge pe suprafața planetei. La puțin peste un an în misiune, roverul și-a atins acum ținta principală, baza unui munte marțian supranumit Muntele Sharp. Straturile de sedimente expuse ar putea spune oamenilor de știință mai multe despre trecutul aparent locuibil al lui Marte și poate chiar păstra urme păstrate ale vieții primitive.
„Am fost cu toții absolut înfocați când prima gaură de foraj a dezvăluit un loc de pe Marte, care era locuibil în urmă cu miliarde de ani, ” spune Manning. „Ceea ce avem aici este un loc care nu numai că ar fi putut susține viața, dar ar putea, dacă continuăm să căutăm, să fie un loc care a stocat chimic aceste înregistrări. Asta ne-a determinat să punem prioritate în direcția spre deal ”.
Călătoria rutieră nu a fost lipsită de înfășurarea sa, în frunte cu neașteptată uzură a roților Curiosity. Când roțile au fost proiectate, principala îngrijorare a fost că un rover excesiv de greu va rămâne blocat în nisip - o soartă care a însemnat sfârșitul rover Spirit în 2010. Așadar, echipa a făcut ca cele șase roți mari ale Curiosity să acționeze ca dispozitive de plutire, spune Manning. Fiecare roată largă, dunebuggy-esque, era scobită dintr-un bloc de aluminiu ușor.
Ceea ce nu știa echipa este că rover-ul ar trebui să conducă peste roci sculptate de vânt înglobate în lut, care acționează ca un pat de cuie. Acele roci ascuțite de brici au început să sfâșie roțile, iar Manning anticipează că o bucată de metal s-ar putea arunca într-o zi în cablarea internă a roverului, stăpânind misiunea. Până atunci, „trebuie să ne alegem cu atenție calea”, spune Manning. „Avem în vedere și modificări ale software-ului care ar reduce la minimum daunele, asigurându-ne că roțile grăbesc un pic pe măsură ce roata urcă pe o stâncă. Acest lucru reduce uzura. "
Glitch arată cum fiecare misiune de pe Marte se poate baza pe capabilitățile următoarei, un proces pe care Manning îl evidențiază în carte, în timp ce descrie lecțiile învățate de la navele spațiale care se întorceau în pământul vikingilor în anii '70. El deja utilizează o parte din experiențele Curiosity pentru o bună utilizare în proiectele pentru următorul rover Mars, programat pentru lansare în 2020 și într-un sistem pentru aterizarea oamenilor pe Marte cu un disc gonflabil și o parașută de generație următoare.
Manning adaugă că Curiosity și rudele sale marțiene le permit inginerilor să dezvolte tehnologii, cum ar fi software-ul de conducere autonomă, care va fi probabil crucial pentru viitorii roveri îndreptați către localități chiar mai îndepărtate, cum ar fi lunile înghețate ale lui Jupiter și Saturn. „Mergând pe planetele exterioare sau în lunile precum Europa, Ganymede și Enceladus - în toate cazurile aveți nevoie de un vehicul care să deștepte pentru autonomie”, spune Rob Manning, actualmente managerul Mars Engineering pentru Laboratorul de Propulsie Jet de la NASA. „Nu-l alegem ca o mașină cu telecomandă. Îi spunem unde am dori să meargă, iar treaba lui este să ne dăm seama cum să ajungem. ”
Dar mai mult decât dezvăluirile tehnice, Manning consideră că povestea Curiozității este importantă pentru umanitate la un nivel mult mai de bază, aproape existențial. „Cred că mesajul este că, deși MSL a fost o misiune bugetară mare a NASA (cel puțin mare după standardele actuale), nu este construită de ingineri abstracti și oameni de știință care lucrează în instituții fără chip”, spune Manning. „În schimb, este construit de o grămadă de oameni. Oameni la fel de umani, la fel de falibili și la fel de inteligenți ca majoritatea oamenilor cunoscuți. ... Acesta este în cele din urmă un efort uman și avem norocul să facem parte din ea. "
