Marsi rover Curiosity on näljane, narkoleptiline ja üksildane - kuid just see nõuab Päikesesüsteemi uurimist nagu rokkstaari. Täna on rover meediaroll. Nagu iga inimkuulsus, võtab Curiosity sageli selfisid, tal on muusikavideo ja paroodia Twitteri konto ning teda on immutatud LEGO kujukeseks. Kuulsal robotil on isegi rahutu minevik.
Seotud sisu
- Curiosity Rover sai just ühe marsi-aastaseks
- Curiosity kõrgtehnoloogiline vaatenurk Marsile laskumisel
Juba 2008. aastal oli Curiosity - mida tehniliselt nimetatakse Marsi Teaduslaboriks ehk MSL-iks - ajakavast mahajäämise ja eelarve ületamise eest tugevalt jama. Algselt oli missiooni eesmärk NASA kui 1, 6 miljardi dollari suurune kosmoseaparaat ja see pidi toimuma 2009. aastal. Kuid mitmesugused tehnilised tõkked põhjustasid stardi ajakava 2011. aastaks ja kulud kokku tõsteti 2, 5 miljardi dollarini. Missiooni peainsener Rob Manningi sõnul saab noorte Curiosity mured leida selle kõige kuulsamast omadusest: taevakraana maandumissüsteemist.
Taevakraana oli nagu jetpakk, mis langetas roveri Marsil pinnale lõastades. See oli ainult üks osa missiooni faasist, mida nimetatakse sisenemiseks, laskumiseks ja maandumiseks (EDL). NASA inseneridele kutsuti EDL-i etappi ka seitsmeminutiliseks terroriks, sest kui see juba algas, oli kõik automatiseeritud ja meeskonnal polnud midagi muud teha kui süüa maapähkleid ja risti sõrmedega.
Taevakraana oli täiesti uudne viis kosmosesõidukite maandumiseks Marsil, mis töötati välja ühe-tonnise Curiosity roveri jaoks. Kuna see oli nii uus ja kuna Marsile maandumine on alati väljakutse, sai EDL-i süsteemide kavandamine ja tõrkeotsing tohutuks osaks üldisest missiooni kavandamisest, mis varjutas ülejäänud roveri vajadused, ütles Manning oma uues raamatus Mars Rover Curiosity, välja andnud Smithsonian Books.
Mars Rover Curiosity: Curiosity peainseneri sisekonto
Kosmosetehnoloogia ühe keerukaima osa Mars Marssi uudishimu kujundamise katsete ja raskuste otsene ülevaade selle peainsener Rob Manningu poolt.
Osta"Ma arvan, et MSLi särav ja läikiv uus EDL-süsteem ... tõmbas tegelikult meid kõiki eemale täiesti uue ja radikaalselt erineva roveri ehitamise põhialustest, " ütleb ta. Koos enimmüüdud autori William L. Simoniga jutustab Manning raamatus Curiosity tõusudest ja mõõnadest, pakkudes pilku NASA ja erasektori töötajatele, kes pidid vaeva nägema, et saata see nüüd maailmakuulus missioon Marsile.
Näiteks tähendas keskendumine taevakraanale ja muudele EDL-seadmetele seda, et meeskond kulutas Curiosity jõuallikale vähem aega. Kaks eelmist roveri, kaksikud Spirit ja Opportunity, olid päikeseenergiaga. Trikk oli selles, et massiivid suutsid genereerida umbes 110 vatti, kuid iga rover vajas täielikult töötamiseks 1500 vatti. Manningi sõnul oli lahendus muuta roverid narkoleptilisteks - nad oleksid ärkvel vaid mõned tunnid iga Marsi päevast, saades pardaakult energiat, et juhtida või katseid teha. Siis nad võtaksid uinaku ja ärkaksid uuesti, et rohkem tööd teha. "Päev ühe roveri elus sarnaneb veidi vana koera kui võidusõiduautoga, " kirjutab Manning.
Kui Curiosity varustati päikesepaneelide asemel tuumaenergiaallikaga, oli see ka palju suurem masin, mis kandis 11 keerulist teadusinstrumenti ja kaamerat. Lisaks üldiseks tööks vajalikule võimsusele tuleks neid instrumente ka jäiga Marsi korraliseks töötamiseks kuumutada. Umbes aasta enne 2009. aasta käivituskuupäeva, kui laekusid üksikasjad mõne teadusinstrumendi kohta, taipas meeskond, et isegi voolutugevuse korral oli Curiosity aku ülesande jaoks liiga väike. Suurema aku kasutamine ilma muude kohtade leidmiseks trimmimiseks muudaks roveri maandudes liiga raskeks.
Sealt kuhjunud mured, sealhulgas mure, et tuul puhub kivimiproovid ära enne, kui neid saaks analüüsida, ja märgid, mis näitavad, et roveri eemaldamine taevakraana lõastadest lühistab maandumise ajal elutähtsa sideühenduse. Viivitused kosmoseaparaadi kokkupanekuks valmis riistvara saatmisel tähendasid seda, et NASA pidi helistama ja teatama, et jätab 2009. aasta stardiakna vahele.
"Kui teie rover selle akna vahele jätab ..., suurenevad kulud automaatselt ja see on ainult selleks, et meeskonna taksomeeter peab töölt lahkumiseks kauem ootama, " ütleb Manning. Hõbedane vooder oli see, et lisaaeg võimaldas meeskonnal kinke välja töötada - kinnitada vooluringid, töötada suuremas akus - ja käivitada edukalt 26. novembril 2011.
JPL-i insener kontrollib robotite käeliigutusi Curiosity roveri testversioonil. (NASA / JPL-Caltech) 
Graafik näitab mitut sammu, mille uudishimu pidi Marsile ohutuks maandumiseks tegema. (NASA / JPL-Caltech) 
JPL-i insenerid tähistavad hetki pärast kinnitust, et Curiosity maandus turvaliselt Marsile. (NASA / JPL-Caltech) 
Kivine paljand paljastab ümardatud kivid, mis on settekivimitest välja ajanud, märk sellest, et sellel Marsi osas oli kunagi voolav oja. (NASA / JPL-Caltech / MSSS) 
Esimene pulbrilise kivimi proov toimetati roveri pardakeemialaborisse 2013. aasta veebruaris (NASA / JPL-Caltech / MSSS) 
Keemia ja mineraloogia (CheMin) katse Curiosity roveril tegi mullaproovi esimese röntgenpildi 2012. aasta oktoobris. Tulemused näitasid mineraalide keemilisi allkirju, mis viitavad sellele, et Marsi mustus sarnaneb Hawaii vulkaaniliste muldadega. (NASA / JPL-Caltech / Ames) 
Curiosity tegi oma vasakust esirattast pildi 2013. aasta novembris, paljastades teravate kivide veeremise tõttu tekkinud kraapimisi, mõlke ja isegi torkeid. (NASA / JPL-Caltech / MSSS) 
Lõpuks puutus uudishimu septembris Mount Sharpi alusesse, et proove analüüsideks koguda. (NASA / JPL-Caltech / MSSS) Pärast kiiduväärset maandumist 2012. aasta augustis on Curiosity saatnud tagasi tohutul hulgal andmeid, alates Marsi ja selle kuude kõrge eraldusvõimega piltidest kuni esimeste selgete märkideni, et kord planeedi pinnale voolas elu toetav joogivesi. Veidi rohkem kui aasta jooksul missioonist on rover jõudnud oma peamise sihtmärgini, Marsi mäe hüüdnimega Sharp. Paljastatud settekihid võiksid teadlastele rääkida rohkem Marsi näiliselt elamiskõlblikust minevikust ja neil võib olla isegi säilinud ürgse elu jälgi.
"Me olime kõik täiesti hävitatud, kui kõige esimene puurauk avastas Marsil koha, mis oli miljardeid aastaid tagasi asustatav, " ütleb Manning. „See, mis meil siin on, on koht, mis mitte ainult ei oleks võinud elu toetada, vaid see võiks, kui me pidevalt vaatame, olla koht, kus neid dokumente keemiliselt säilitada. See pani meid mäkke suundumisele suurt tähelepanu pöörama. ”
Maanteeretk pole olnud ilma selle takistusteta, nende hulgas on Curiosity rataste ootamatu kulumine. Rataste kavandamisel oli peamiseks mureks see, et liiga raske rover takerdus liiva - saatus, mis lõi rover Spiritile lõpu 2010. aastal. Nii pani meeskond Curiosity kuus suurt ratast toimima nagu hõljumisseadmed, ütleb Manning. Iga lai dunebuggy esque ratas oli õõnes kerge alumiiniumi plokist.
Mida meeskond ei teadnud, oli see, et rover peaks sõitma üle savist põlenud tuuleskulpteeritud kivide, mis toimib nagu küünte säng. Need raseerivad teravad kivid hakkasid rattaid kiskuma ja Manning arvab, et ühel päeval võib rooma sisemisse kaablisse torgata metallikilp, mis on missioonile mõrva teinud. Kuni selle ajani “peame oma tee hoolikalt valima, ” ütleb Manning. „Kaalume ka tarkvaramuudatusi, mis võimaldaksid kahju minimeerida, tagades rataste kiirenemise, kui ratas ronib üle kalju. See vähendab kulumist. ”
Liikuvus näitab, kuidas saab iga Marsi missioon järgmise võimekusele tugineda. Protsess, mille Manning raamatus esile tõstab, kirjeldab õppetunde, mis on saadud kosmoselaevadelt tagasi viikingimaandurite juurde 1970. aastatel. Ta kasutab juba mõnda Curiosity kogemust järgmise Marssi roveri kavandamisel, mis plaanitakse käivitada 2020. aastal, ja süsteemis, mille abil saavad inimesed Marsile täispuhutava ketta ja järgmise põlvkonna langevarjuga maanduda.
Manning lisab, et Curiosity ja selle marsi päritolu võimaldavad inseneridel välja töötada tehnoloogiaid, näiteks autonoomset sõidu tarkvara, mis on tõenäoliselt määrava tähtsusega tulevastele roveritele, kes suunduvad veelgi kaugematesse paikadesse, nagu näiteks Jupiteri ja Saturni jäised kuud. „Välisplaneetidele või kuudele, nagu Europa, Ganymede ja Enceladus, minnes on teil igal juhul vaja sõidukit, millel on autonoomsuse tunnused, “ ütleb Rob Manning, NASA reaktiivmootorite laboratooriumi Marssi tehnikumi juht. „Me ei tee seda naljalt nagu puldiga juhitav auto. Me ütleme talle, kuhu me tahaksime minna, ja tema ülesanne on välja mõelda, kuidas sinna jõuda. ”
Kuid lisaks tehnilistele paljastustele usub Manning, et Curiosity lugu on inimkonna jaoks palju põhilisemal, peaaegu eksistentsiaalsel tasandil oluline. "Ma arvan, et sõnum on see, et kuigi MSL oli NASA suure eelarvega missioon (vähemalt tänapäeva standardite järgi vähemalt suur), ei raja seda mitte näotutes asutustes töötavad abstraktsed insenerid ja teadlased, " ütleb Manning. „Selle asemel on selle ehitanud hunnik inimesi. Inimesed on sama inimlikud, sama eksivad ja intelligentsed kui enamik inimesi, keda tunnete. … See on lõpuks inimlik ettevõtmine ja meil on õnn sellest osa saada. ”
