Lai izveidotu izturīgu riteni, pārbaudiet uz Marsa

Rovera skaņa, kas brauc pa robainu Marsa akmeni, ir līdzīga lēnām kraukšķošo sodas kannu raketei. Kā mēs to zinām? NASA inženieri ir ripinājuši riteņus pa reljefiem, kas ir līdzīgi tiem, kas ir atrasti uz Marsa.

NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) Pasadenā, Kalifornijā, inženieri ir uzbūvējuši sarežģītu arēnu ar nosaukumu Marsa pagalms 21 x 22 metrus liela smilšu partija, kas piepildīta ar šķēršļiem, kas imitē Sarkano planētu. Tas viss ir paredzēts, lai pārbaudītu, kas padara roveru par Mars2020 misija fiziski rove: riteņi.

JPL inženieri Patriks Degross un Kriss Salvo strādā, lai radītu rovera riteņus, kas spēj izturēt daudzveidīgo reljefu uz Sarkanās planētas. MolecularConceptor apmeklēja JPL un bija liecinieki rovera riteņu iznīcināšanas skatiem un skaņām.

Pirms nākamā Marsa rovera palaišanas 2020. gadā, lai meklētu pagātnes, mikrobu dzīves liecības, ir rūpīgi jāpārbauda katra mazākā detaļa, sākot no kameras, kas fotografē Marsa ainavu, līdz metāla riteņiem, kas liek visam darboties. Nekāda veida riteni nevar novietot uz Marsa rovera. Daļēji autonomajam transportlīdzeklim jābūt komplektam ar diskiem, kas ir ne tikai viegli palaišanai, bet arī pietiekami izturīgi un efektīvi, lai izturētu auksto Marsa tuksneša reljefu.

[Mēģiniet izveidot savu Marsa rovera riteni.]

'Mēs vēlamies, lai varētu likt [operatoriem] braukt pāri visam, ko viņi vēlas līdz projektētajam augstumam,' saka Patriks DeGross, inženieris, kurš strādā pie Mars2020 mobilitātes apakšsistēmas.

DeGrosse ir daļa no specializētas komandas, kuras uzdevums ir izstrādāt labāku riteni Mars2020 roveram. Inženieriem jācenšas izdomāt visus iespējamos scenārijus, ar kuriem šie riteņi varētu saskarties uz Marsa, sākot ar klejošanu pa asiem akmeņiem līdz paslīdēšanai viļņotās smilšu kāpās. Lai to izdarītu, viņi šeit uz Zemes ir simulējuši Marsa tipa vidi. Lai gan Marsa pagalms nevar atdarināt ar dzelzi bagātās bazalta smiltis vai saskaņot daudz blīvākos akmeņus, kas atrodami uz Sarkanās planētas, pētnieki ir izveidojuši virkni šķēršļu joslu no akmeņiem, smiltīm, nogāzēm un tranšejām, lai novērtētu veiktspēju.

Lai pārbaudītu izturību, riteņi griežas spīdzināšanas karuselī — tehniski vairāk pazīstams kā viena riteņa testa trase — attēlā iepriekš. Iekārta manevrē trīs riteņu komplektu ar ātrumu 0,28 jūdzes stundā (trīs reizes lielāks par faktiskā rovera ātrumu) pār virkni klinšu.

Marsa pagalmā atrodas riteņu bagāžnieks, kas ir sasists, iespiedis, sasmalcināts lūžņos un 'pārdurts līdz nāvei'. Caurdurtās brūces ir rūpīgi marķētas, lai palīdzētu izsekot dizaina nepilnībām.

Vecāko modeļu, kas pašlaik virza Curiosity misijas, zigzagveida ševronu raksts (riteņa izciļņi, kas palīdz nodrošināt saķeri) ir radījis dažas problēmas. 2013. gadā rovera operatori kreisajā priekšējā ritenī pamanīja caurumu, ko viņi nosauca par “Brutus”. Pēc nelielas izmeklēšanas viņi saprata, ka 'nebija tikai viena neliela nelaime, kas izraisīja caurduršanu vai vienu īpaši šausmīgu akmeni,' saka DeGross. 'Tas bija tikai pirmais simptoms.'

Mars2020 rovera riteņi gūs labumu no Curiosity kaujas ievainojumiem. Līdz šim inženieri ir izveidojuši dizainu, kas ir nedaudz lielāks diametrā, bet šaurāks platumā, un kura apvalks ir apmēram divas reizes biezāks nekā Curiosity. Bet, iespējams, visredzamākās izmaiņas ir ķibelēs. Tie ir par desmit procentiem garāki un iet pāri riteņa platumam gandrīz taisnā līnijā.

'Tam ir neliels izliekums, kas palīdz tam piešķirt spēku,' saka DeGross. Kā redzams no fotogrāfijām, ritenis šajā testēšanas brīdī ir gandrīz neskarts.

Iespējams, ka daudzi riteņu prototipi ir upurēti, taču tas nav velti. DeGrosse cer, ka čempionu riteņu komplekts ļaus Mars2020 roverim triumfēt pār smailiem akmeņiem, mīkstajām smiltīm un citām neatzīmētām vietām, kas vēl nav izpētītas uz Marsa.