Kreditna slika: NASA / JPL
Znanstveniki vedno iščejo več načinov za vstavitev znanstvenih instrumentov v vesoljska plovila, zato so iznašli inovativno idejo za roverje Mars Exploration: s kolesi kopati rove, da bi videli, kakšno je okolje na Marsu, nekaj centimetrov pod površino. Raziskovalci z univerze Cornell so izpopolnili tehniko, pri kateri rover zaklene vse, razen enega od svojih šestih koles, nato pa s pomočjo zadnjega kolesa odstrani umazanijo - testi v laboratoriju so jim omogočili, da so prišli do materiala, globokega več kot 10 cm.
Potem ko se bosta dvojna Mars Exploration Rovers odbila na rdeči planet in januarja začela obiskovati marsovski teren, bodo na krovu spektrometri in kamere zbirali podatke in slike - roverjeva kolesa pa bodo kopala luknje.
Planetarni geolog z univerze Cornell in gradbeni inženir sta našla način, kako s kolesi preučiti marsovsko zemljo s kopanjem umazanije s predilnim kolesom. "Lepo je prevrtati geologijo, vendar morate občasno izvleči lopato, izkopati luknjo in ugotoviti, kaj je v resnici pod nogami," pravi Robert Sullivan, višji znanstveni sodelavec vesoljskih znanosti in planetarne geologije član znanstvene ekipe misije Mars. Načrt je oblikoval skupaj s Harryjem Stewartom, Cornellovim izrednim profesorjem za gradbeništvo in inženirjem v laboratoriju za reaktivni pogon (JPL) v Pasadeni.
Raziskovalci so izpopolnili metodo kopanja, s katero so na Marsovsko površino zaklenili vsa kolesa razen roverja. Preostalo kolo se bo zavrtelo in izkopalo površinsko zemljo približno 5 centimetrov, kar bo ustvarilo luknjo v obliki kraterja, ki bo omogočila daljinsko preučevanje stratigrafije tal in analizo, ali je voda nekoč obstajala. Za kontrolorje v JPL bo postopek vključeval zapletene manevre - "rover balet" po Sullivanu - pred in po izkopu vsake luknje, da se uskladijo in optimizirajo znanstvene raziskave vsake luknje in njenega hrbtnega kupa.
JPL, oddelek Kalifornijskega tehnološkega inštituta, upravlja projekt Mars Exploration Rover za NASA-ino pisarno za vesoljsko znanost v Washingtonu, D.C. Cornell, v Ithaci, zvezni državi New York, upravlja z naravoslovno zbirko instrumentov, ki jih nosita oba roverja.
Vsak rover ima komplet šestih koles, izklesanih iz aluminijastih blokov, znotraj vsakega pesta pa je motor. Za neodvisno vrtenje kolesa bodo upravljavci JPL preprosto izklopili ostale petkolesne motorje. Študenti Sullivan, Stewart in Cornell Lindsey Brock in Craig Weinstein so s Cornellovim Geotehničnim laboratorijem Takeo Mogami preučili različne trdnosti in značilnosti tal. Uporabili so tudi Cornellov laboratorij za civilno infrastrukturo George Winter za testiranje interakcije roverja s tlemi. Vsako kolesarsko kolo ima napere, razporejene v spiralnem vzorcu, z močnimi penastimi gumami med naperami; te lastnosti bodo pomagala kolesom roverja, ko se na Marsu kotalijo po grobem terenu, delujejo kot amortizerji.
Novembra je Sullivan z JPL-jevim marsovskim terenom dokazal teren za zbiranje podatkov o tem, kako kolo roverja deluje z različnimi vrstami tal in ohlapnim peskom. Uporabljal je rumeni, roza in zeleni pesek, barvan s prehrambnimi barvili in pečen s strani Brocka. Sullivan je uporabil kup velikih okvirjev slik, da je plast različno obarvanih peskov opazoval, kako je kolo vrtalo poševne hrbtne gomile in kje so končno pristali rumeni, roza in zeleni pesek. "Kraji, kjer so bile na površini koncentrirane najgloblje barve, kažejo, kje bi bilo mogoče koncentrirati analizo, ko se manever na Marsu ponovi zares," pravi.
Stewart ugotavlja podobnost med temi preizkusi in tistimi pri misijah ob lunarnem pristajanju v poznih šestdesetih letih prejšnjega stoletja, ko so inženirji morali poznati fizične značilnosti lunove površine. Takrat so se geologi sklicevali na vizualna opazovanja skavtskih misij, da bi ugotovili, ali bo lunarna sipina potopila ali izstrelila prah ali je bila površina lune gosta ali praškasta.
"Tako kot pri zgodnjih lunarnih misijah bomo delali isto, le da tokrat preučimo značilnosti marsovske zemlje," pravi Stewart. "Izložili bomo svež material za spoznavanje mineralogije in sestave."
Izvirni vir: Cornell News Release
