?

Log in

No account? Create an account

zelenyikot


Открытый космос Зеленого кота

Космос ближе, чем кажется


Previous Entry Share Next Entry
Марсоход Curiosity сможет бурить
zelenyikot


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.


Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.


Subscribe to  zelenyikot

promo zelenyikot september 5, 07:45 76
Buy for 800 tokens
Наконец-то я могу официально объявить, что в продаже появилась научно-популярная книга моего авторства об исследовании Солнечной системы автоматическими межпланетными станциями. Здесь можно найти как описание отдельных космических миссий последних лет, так и обобщенные результаты исследований…

Наглядная демонстрация, зачем нужна пилотируемая экспедиция на Марс... Поддерживать и обслуживать дорогущие автоматические платформы, спасая их от мелких неисправностей.

Есть мнение, что "дорогущие" АМС на самом деле стоят сущие копейки по сравнению с пилотируемой экспедицией. И потому дешевле бросать их при первой же серьезной поломке и делать новые, чем даже пытаться просто заменить человеком. А ремонтные миссии я вообще не представляю :)

Инженеры красавчики. Понять, что не так и исправить вслепую, без скоростной, связи за миллионы километров. Это пять!

Edited at 2017-11-01 05:18 am (UTC)

Ходят слухи что этот Марсоход снимают в Голливуде. США настолько отстали в космосе, что на такую экспедицию не способны.

Слушайте, а теоретически возможно, чтобы на планете с жизнью остались такие малые частицы этой жизни, чтобы их пришлось столь изощренно искать? Жизнь имеет свойство распространяться. Если бы на планете была жизнь, то в виде вездесущей экосистемы, неизбежно оставляющей следы в огромном количестве. Если на Земле исчезнет атмосфера и вода, то и через миллионы лет органика будет лежать на поверхности повсюду, хотя бы в виде окаменелостей.

Если условия непрерывно ухудшаются.. почему нет? Антарктида хороший пример. Еще сравнительно недавно - в геологическом масштабе, конечно! - это был покрытый тропическими лесами континент, с высоким разнообразием жизненных форм. И что от всего этого осталось?..,

Спасибо! Вообще звучит все фантастически полная перестройка алгоритма работы устройства в млн км от Земли !
Уважении вспм причастных к проекту!

хорошая новость!

АМЕРИКАНЦЫ НЕ БЫЛИ НА ЛУНЕ. Это факт!!

На плоской Луне не были или на круглой?

Пробурил бур колонию микроорганизмов и дал к ним доступ агрессивным условиям внешнего Марса. Так погибла последняя колония жизни на Марсе.

Тьфу на тебя с твоими дурными шуточками)))

Главное теперь долететь...ХАААААААААААААААА..

Я вот себе постоянно задаю один и тоже глобальный вопрос - а на кой по большому счету всё это нужно? в масштабах вселенной изучение песка на Марсе - просто мышиная возня. Для того, чтобы космическая деятельность принесла какую-ибо пользу человечеству нужны по-настоящему фундаментальные открытия и прорывы.

Космическая деятельность давно приносит пользу человечеству и не благодаря "фундаментальным прорывам", а благодаря навигации и телекоммуникации. Государственные расходы на исследования космоса на порядок меньше доходов, получаемых из космоса. Ну и если в песке на Марсе найдут признаки жизни - это будет фундаментальный прорыв в масштабах вселенной. Почитайте про формулу Дрейка.

ну все. Найдут таки нефть и хана марсу.

На Титане вообще моря углеводородов, но добывать там её не торопятся. Расходы по добыче не окупятся. Думаю даже если на Луне найдут золото, то и тогда не будет выгодно полёты туда.

да, на севере Канады есть что побурить

На севере Канады нет марсохода.
https://zelenyikot.livejournal.com/104813.html

Edited at 2017-11-01 07:10 am (UTC)

Мда... надо марсоходы оснащать манипулятором для саморемонта...

и манипуляторами для ремонта манипуляторов

Насколько я знаю, этот марсоход уже давно перевыполнил план работ.
Восхищаюсь инженерами, которые его создали.
Просто поразительно, как в таких жестких условиях с бешенным перепадом температур этот марсоход умудряется выжить уже много лет.
Починка за 100 млн километров также впечатляет.


Я тут почитал, сколько впечатляющего хайтека было на B-29 Stratofortress в 40-е, офигел. Американские инженеры, мать их!

"На это ушло три недели, которые марсоход стоял неподвижно, пока Солнце находилось между Землей и Марсом."
Понятно что ошибка, но досадная.

Почему ошибка? Земля может быть с одной стороны, Марс с другой - связи нет.

Да прибудет с ним сила)