Kestva ratta ehitamiseks testige Marsil

Üle sakilise Marsi kivi sõitva kulguri heli sarnaneb aeglaselt krõmpsuvate soodapurkide reketiga. Kuidas me teame? NASA insenerid on veerenud rattaid üle maastike, mis on sarnased Marsil leitud maastikuga.

NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) Californias Pasadenas on insenerid ehitanud keeruka areeni nimega Marsi õu 21 x 22 meetri suurune liivaplats, mis on täidetud punast planeeti jäljendavate takistustega. See kõik on selleks, et testida, mis teeb kulguri sellel Mars2020 missioon füüsiliselt liikus: rattad.

JPL-i insenerid Patrick DeGrosse ja Chris Salvo töötavad selle nimel, et luua roverirattad, mis suudavad vastu pidada Punase planeedi mitmekesise maastikuga. MolecularConceptor külastas JPL-i ja oli tunnistajaks kulguri rataste hävimise vaatamisväärsustele ja helidele.

Enne kui järgmine Marsi kulgur 2020. aastal startib, et jahtida tõendeid mineviku mikroobide elu kohta, tuleb iga pisemgi detail põhjalikult testida, alates kaamerast, mis pildistab Marsi maastikku, kuni metallratasteni, mis kõik käima panevad. Marsi kulgurile ei saa panna ühtegi ratast. Poolautonoomsel sõidukil peab olema velgede komplekt, mis pole mitte ainult kerged startimiseks, vaid on piisavalt vastupidavad ja tõhusad, et tulla toime Marsi külma kõrbemaastikuga.

[Proovige kujundada oma Marsi kulguri ratas.]

'Me tahame, et saaksime [operaatoritele] öelda, et nad sõidaksid üle, millest nad tahavad kuni projekteeritud kõrguseni,' ütleb Mars2020 mobiilsuse allsüsteemi kallal töötav insener Patrick DeGrosse.

DeGrosse on osa spetsialiseerunud meeskonnast, kelle ülesanne on kujundada kulgurile Mars2020 parem ratas. Insenerid peavad püüdma mõelda kõikidele võimalikele stsenaariumidele, millega need rattad Marsil kokku võivad sattuda, alates teravate kivide kohal uitamisest kuni lainelistes liivaluidetes libisemiseni. Selleks on nad siin Maal simuleerinud Marsi tüüpi keskkonda. Kuigi Marsi õu ei suuda jäljendada rauarikast basaltliiva ega sobitada Punasel Planeedil leiduvate palju tihedamate kividega, on teadlased töövõime hindamiseks koostanud rea kividest, liivast, nõlvadest ja kaevikutest koosnevaid takistusradasid.

Vastupidavuse testimiseks keerlevad rattad piinamiskarussellil – tehnilisemalt tuntud kui üherattalise katseraja – ülaltoodud pildil. Seade manööverdab kolmest rattast koosnevat komplekti kiirusega 0,28 miili tunnis (kolmkordne tegelik kulguri kiirus) üle kivide seeria.

Marsi hoovis on rataste hammas, mis on löödud, mõlkis, puruks hakitud ja 'surnuks torgatud'. Torkehaavad on hoolikalt märgistatud, et aidata tuvastada disainivigu.

Praegu Curiosityt oma missioonidel edasiviivate vanemate mudelite sik-sakiline Chevron-muster (rattal olevad servad, mis aitavad kaasa haardumisele) on tekitanud mõningaid probleeme. 2013. aastal märkasid kulgurid vasakpoolses esirattas haigutavat auku, millele panid nimeks “Brutus”. Pärast mõningast uurimist mõistsid nad, et 'torke või ühe eriti kohutava kivi põhjuseks ei olnud ainult üks väike äpardus,' ütleb DeGrosse. 'See oli alles esimene sümptom.'

Mars2020 kulguri rattad saavad kasu Curiosity lahinguhaavadest. Siiani on insenerid loonud disaini, mis on läbimõõdult veidi suurem, kuid laiuselt kitsam ja mille nahk on umbes kaks korda paksem kui Curiosity oma. Kuid võib-olla on kõige nähtavam muutus tüüblites. Need on kümme protsenti kõrgemad ja jooksevad üle ratta laiuse peaaegu sirgjooneliselt.

'Sellel on kerge kumerus, mis aitab sellele jõudu anda,' ütleb DeGrosse. Nagu fotodelt näha, jääb ratas katsetamise hetkel peaaegu vigastamata.

Paljud rataste prototüübid võidi ohverdada, kuid see pole asjata. DeGrosse loodab, et tšempionrataste komplekt võimaldab Mars2020 kulguril võidutseda teravate kivide, pehme liiva ja muude kaardistamata paikade üle, mida Marsil veel ei uurita.