Tartós kerék megépítéséhez tesztelje a Marson

A csipkézett marsi sziklán áthaladó rover hangja hasonló a lassan ropogó üdítős dobozok ütőjéhez. Honnan tudjuk? A NASA mérnökei a Marson találtakhoz hasonló terepeken gördítettek kerekeket.

A NASA Jet Propulsion Laboratory-ban (JPL) a kaliforniai pasadenában a mérnökök egy bonyolult arénát építettek, az ún. a Mars Yard , egy 21 x 22 méteres homokos telek tele akadályokkal, amelyek a Vörös bolygót szimulálják. Mindez azért van, hogy tesztelje, mi teszi a rovert a Mars2020 küldetés fizikailag rove: a kerekek.

A JPL mérnökei, Patrick DeGrosse és Chris Salvo olyan roverkerekek megalkotásán dolgoznak, amelyek elviselik a Vörös Bolygó sokféle terepét. A MolecularConceptor ellátogatott a JPL-be, és szemtanúja volt a roverkerék megsemmisülésének látványának és hangjának.

Mielőtt a következő Mars-járó 2020-ban elindulna, hogy a múltbéli, mikrobiális élet bizonyítékait keresse, minden apró részletet alaposan tesztelni kell, a marsi tájat képeket készítő kamerától kezdve a fémkerekekig, amelyek mindent megmozgatnak. Egy Mars-járóra semmiféle kereket nem lehet elhelyezni. A félig autonóm járműnek olyan felnikkel kell rendelkeznie, amelyek nem csak könnyűek az induláshoz, hanem elég tartósak és hatékonyak ahhoz, hogy szembenézzenek a Mars hideg sivatagi terepen.

[Próbálja meg megtervezni saját Mars-járó kerekét.]

„Azt akarjuk, hogy megmondhassuk [az üzemeltetőknek], hogy a tervezési magasságig azon hajtsanak át, amit csak akarnak” – mondja Patrick DeGrosse, a Mars2020 mobilitási alrendszerén dolgozó mérnök.

A DeGrosse egy speciális csapat tagja, amelynek feladata egy jobb kerék megtervezése a Mars2020 rover számára. A mérnököknek meg kell próbálniuk minden lehetséges forgatókönyvet átgondolni, amellyel ezek a kerekek találkozhatnak a Marson, az éles sziklákon való barangolástól a hullámos homokdűnékben való megcsúszásig. Ennek érdekében egy marsi típusú környezetet szimuláltak itt a Földön. Míg a Mars Yard nem képes utánozni a vasban gazdag bazalthomokot, és nem egyezik meg a Vörös Bolygón található sokkal sűrűbb kövekkel, a kutatók sziklákból, homokból, lejtőkből és árkokból álló akadálypályákat alakítottak ki a teljesítmény értékelésére.

A tartósság tesztelése érdekében a kerekek megpörögnek a kínzás körhintaján – technikailag inkább az egykerekű tesztpályán – a fenti képen. A szerelék három kereket 0,28 mérföld/óra sebességgel (a tényleges rover sebességének háromszorosa) manőverez egy sor kőlap felett.

A Mars Yardon van egy fogaskerék, amely összetört, behorpadt, darabokra tépett és „halálra lyukadt”. A szúrt sebeket aprólékosan felcímkézték, hogy segítsenek nyomon követni a tervezés hibáit.

A Curiosity-t jelenleg küldetései során mozgató régebbi modelleken a grouserek cikk-cakk Chevron mintája (a kerék bordái, amelyek segítik a tapadást) problémákba ütköztek. 2013-ban a rover kezelői észrevettek egy tátongó lyukat, amelyet „Brutusnak” neveztek el a bal első keréken. Némi nyomozás után rájöttek, hogy „nem csak egy kis szerencsétlenség okozott defektet vagy egy különösen szörnyű sziklát” – mondja DeGrosse. – Ez csak az első tünet volt.

A Mars2020 rover kerekei profitálnak majd a Curiosity harci sebeiből. Eddig a mérnökök egy kicsit nagyobb átmérőjű, de keskenyebb szélességű dizájnt készítettek, és körülbelül kétszer vastagabb a héja, mint a Curiosityé. De talán a leglátványosabb változás a nyúzókban van. Tíz százalékkal magasabbak, és majdnem egyenes vonalban futnak végig a kerék szélességében.

„Enyhén görbült, hogy némi erőt adjon neki” – mondja DeGrosse. Ahogy a fotókon is látszik, a kerék a tesztelés ezen pontján szinte sértetlen maradt.

Lehet, hogy sok kerékprototípust feláldoztak, de ez nem hiába. DeGrosse reméli, hogy a bajnok kerékkészlet lehetővé teszi a Mars2020 rover számára, hogy diadalmaskodjon a hegyes sziklák, a puha homok és más, még feltáratlan Marson.