Изображение предоставлено NASA / JPL.
Ученые всегда ищут новые способы втиснуть научные инструменты в космические корабли, и они придумали инновационную идею для марсоходов Mars Exploration: использовать колеса для рытья траншей, чтобы увидеть, что окружающая среда на Марсе похожа на несколько сантиметров под землей. поверхность. Исследователи из Корнелльского университета усовершенствовали технику, при которой ровер блокирует все, кроме одного из шести колес, а затем использует последнее колесо, чтобы взбить грязь - тесты в лаборатории позволили им получить материал глубиной более 10 см.
После того, как близнецы Mars Exploration Rovers прыгнут на красную планету и начнут путешествовать по марсианской местности в январе, бортовые спектрометры и камеры будут собирать данные и изображения - и колеса роверов будут рыть ямы.
Работая вместе, планетарный геолог Корнелльского университета и инженер-строитель нашли способ использовать колеса для изучения марсианской почвы, копая грязь вращающимся колесом. «Приятно переворачивать геологию, но время от времени вы должны вытащить лопату, вырыть яму и выяснить, что на самом деле у вас под ногами», - говорит Роберт Салливан, старший научный сотрудник в области космических наук и геологии планет. член научной команды миссии "Марс". Он разработал этот план вместе с Гарри Стюартом, доцентом гражданского строительства Корнелла, и инженерами Лаборатории реактивного движения (JPL) в Пасадене.
Исследователи усовершенствовали метод копания, чтобы заблокировать все колеса ровера, кроме одного, на марсианской поверхности. Оставшееся колесо будет вращаться, выкапывая поверхность почвы примерно на 5 дюймов, создавая отверстие в форме кратера, которое позволит дистанционно изучать стратиграфию почвы и анализировать, существовала ли когда-то вода. Для контролеров в JPL этот процесс будет включать сложные маневры - «марсоход», по словам Салливана, - до и после вырытия каждой лунки для координации и оптимизации научных исследований каждой лунки и ее хвоста.
JPL, подразделение Калифорнийского технологического института, управляет проектом Mars Exploration Rover для Управления космических наук НАСА, Вашингтон, округ Колумбия, в Итаке, штат Нью-Йорк, и управляет научным набором инструментов, которые несут оба ровера.
Каждый ровер имеет набор из шести колес, вырезанных из алюминиевых блоков, а внутри каждой ступицы колеса расположен двигатель. Чтобы вращать колесо независимо, операторы JPL просто отключат остальные пять колесных двигателей. Студенты Салливан, Стюарт и Корнелл, Линдси Брок и Крейг Вайнштейн, использовали геотехническую лабораторию Корнелла Такео Могами для изучения различных свойств и характеристик почвы. Они также использовали лабораторию гражданской инфраструктуры Джорджа Уинтера в Корнелле, чтобы проверить взаимодействие колес ровера с почвой. Каждое колесо ровера имеет спицы, расположенные по спирали, с прочным поролоном между спицами; Эти функции помогут колесам ровера работать в качестве амортизаторов при движении по пересеченной местности на Марсе.
В ноябре Салливан использовал марсианский полигон JPL для сбора данных о том, как колесо ровера взаимодействует с различными типами почвы и рыхлым песком. Он использовал желтый, розовый и зеленый песок - окрашенный пищевыми красителями и испеченный Броком. Салливан использовал стопку больших картинных рамок, чтобы нанести слой песка разного цвета, чтобы наблюдать, как колесо выбивало наклонные отвалы хвостов и где, наконец, приземлился желтый, розовый и зеленый песок. «Места, где самые глубокие цвета были сконцентрированы на поверхности, позволяют предположить, где анализ может быть сконцентрирован, когда маневр действительно повторяется на Марсе», - говорит он.
Стюарт отмечает сходство между этими испытаниями и испытаниями для посадки на Луну в конце 1960-х годов, когда инженерам нужно было знать физические характеристики поверхности Луны. Тогда геологи полагались на визуальные наблюдения от разведывательных миссий, чтобы определить, будет ли лунный посадочный аппарат погружаться или поднимать пыль, или была ли лунная поверхность плотной или порошкообразной.
«Как и в начале лунных миссий, мы будем делать то же самое, только на этот раз, изучая характеристики марсианской почвы», - говорит Стюарт. «Мы будем выставлять свежий материал для изучения минералогии и композиции».
Первоисточник: Выпуск новостей Корнелла
