Технополис завтра
Самое важное. Самое полезное. Самое интересное...
Новости Интересное

Марсоход Curiosity сможет бурить

1.11.2017

В декабре 2016 года у марсохода Curiosity заело буровое устройство. Что было весьма прискорбно, поскольку главная научная ценность марсохода — в проведении изотопных и минералогических исследований марсианских коренных пород, которые невозможны без бурения. И вот теперь бур Curiosity таки выдвинут в рабочее положение, но придется учиться бурить по-новому.

Несмотря на то, что глубина 7 см кажется несерьезной (именно на такую глубину может опускаться бур в породу), ее вполне достаточно, чтобы в течение сотен миллионов лет защищать сложные органические соединения от разрушения космической радиацией. За время своей работы на Марсе Curiosity заложил 15 скважин, добыл и исследовал множество образцов марсианского грунта.

Ценность бура в том, что образцы им добываются непосредственно из залегающих слоев породы, а не из куч песка или обломочного материала, из которых можно просто зачерпнуть ковшом.

После забора грунта добытые образцы нужно просеять, чтобы доставить к исследовательским приборам подходящие дозы с допустимыми размерами частиц. Для двух приборов это частицы диаметром 1 мм и 0,15 мм. Подготовка образцов осуществляется в блоке инструментов CHIMRA на манипуляторе, куда добытый порошок попадает из грунтосборника бура или из ковша.

Несколько лет назад буровая машина уже была причиной беспокойства Curiosity, когда в ней начали происходить короткие замыкания, но тогда с ними удалось справиться. Год назад возникла более серьезная проблема. Бур марсохода заело. Он просто отказывался выдвигаться.

Несколько месяцев ушло у инженеров на то, чтобы выяснить причину сбоя и попытаться как-то ее решить. Оказалось, что проблема — в фиксирующих зажимах рабочего блока бурового устройства.

Марсоход бурил следующим образом: сначала манипулятор устанавливался на поверхность Марса. Стабильность его положения обеспечивали два боковых упора.

Потом в движение приводилась рабочая часть бурового устройства, и сверло вгрызалось в породу под усилием, обеспечиваемым передаточным механизмом в неподвижной части бурового устройства.

Во время пауз подвижная часть буровой машины фиксировалась блокирующим механизмом, устроенным по принципу автомобильного сцепления: к подвижной части пружинами прижимались металлические пластины. Отжимались пружины при помощи соленоидов, при подаче питания на их обмотку. Проблема возникла здесь — по неизвестной причине соленоиды отказались реагировать на какой-либо электрический импульс из тех, что могла обеспечить бортовая сеть марсохода. Сцепление казалось вечным, а бур — утраченным навсегда.

Тем не менее, этим летом «марсианским» инженерам удалось совершить чудо: чередуя различные команды на выдвижение бура и подавая питание на обмотки соленоидов, им удалось-таки выдвинуть подвижную часть бурового устройства в рабочее положение. На это ушло три недели, которые марсоход стоял неподвижно, пока Солнце находилось между Землей и Марсом.

Казалось бы — победа! Но праздновать её всё ещё преждевременно. Это только первый шаг на пути к ней. Дело в том, что штатный режим бурения теперь невозможно использовать. Теперь нельзя прижимать манипулятор безопасными упорами к поверхности. Бурить придется на вытянутой «руке» марсохода, удерживая весь манипулятор с буром на весу и надавливая всей массой манипулятора. Марсоходу придется четко контролировать направление усилия по оси сверла. Любое серьезное боковое усилие — и бур заклинит в скважине или сорвет куда-нибудь в сторону. Ни то, ни другое крайне нежелательно в 100 млн километров от ближайшей ремонтной мастерской.

Сейчас инженеры приступили к тестам датчиков усилия на манипуляторе. Для таких задач их не готовили, но они там есть — поэтому надо оценить их возможности. Сначала новые режимы протестировали на земном инженерном макете Maggie.

А затем уже попробовали на Curiosity.

Но пробурить скважину — это еще полдела. Надо доставить грунт в CHIMRA — механизм обработки и подготовки к исследованию.

Из-за заевших фиксаторов теперь это невозможно сделать, так как из грунтосборника бурового устройства образцы можно передать дальше только из походного положения бура. Иначе не сойдутся раструб грунтосборника и воронка CHIMRA.

И это новая проблема.

Сейчас рассматривается несколько вариантов ее решения. Возможно, попробуют добыть буром большую кучу породы, сбросить ее на поверхность и зачерпнуть ковшом. Возможно станут засыпать в научные приборы образцы прямо из грунтосборника бура.

Принимающие отверстия внутренних приборов также оснащены ситами, поэтому крупные фрагменты породы в приборы не попадут и не засорят их. Но само сито почистить уже не удастся, и оно быстро забьется крупным мусором.

Тем временем марсоход уже взобрался на Гематитовый хребет. Впереди самая важная область для исследований — залежи глины, где вполне вероятно обнаружение органических соединений. Происхождение марсианской органики пока неизвестно, а нам уже известны примеры как биологического, так и небиологического формирования сложных органических соединений в Солнечной системе. Отличить одно от другого Curiosity не сможет, это работа для следующего марсианского исследователя — марсохода ExoMars Pasteur. Но Curiosity сможет оценить состав глины и охарактеризовать органические соединения, если они там есть.

Наличие бура для этого исследования необходимо, поэтому будем надеяться, что команда марсохода освоит новую технику буровых работ и сможет провести их, не повредив бур Curiosity до их завершения.

Подготовлено для "Чердак: наука, технологии, будущее"

zelenyikot

Читайте также:
Как на марсоходе сломался датчик ветра.
Какие проблемы возникли на марсоходе за 1000 рабочих дней.


 
Социальные комментарии Cackle
Loading...
Загрузка...

© 2009 Технополис завтра

Перепечатка  материалов приветствуется, при этом гиперссылка на статью или на главную страницу сайта "Технополис завтра" обязательна. Если же Ваши  правила  строже  этих,  пожалуйста,  пользуйтесь при перепечатке Вашими же правилами.