Mars rover Curiosity gladan je, narkoleptičan i samotan - ali upravo je to potrebno kako bi se istraživao Sunčev sustav poput kamene zvijezde. Danas je rover medijski dragi. Kao i svaka ljudska slavna osoba, radoznalost se često selfira, ima glazbeni video i parodirajući Twitter račun te je ovekovečen kao figura LEGO. Poznati robot ima čak i problematičnu prošlost.
Povezani sadržaj
- Curiosity Rover upravo je navršio jednu marsovsku godinu
- Radoznalost perspektiva visoke definicije o njegovom spuštanju na Mars
Još 2008. godine, znatiželja - tehnički nazvana Mars Science Laboratory, ili MSL - žestoko se rugala kako bi zaostajala u planu i nadmašila proračun. Misija je prvotno bila smještena NASA-i kao svemirski brod vrijedan 1, 6 milijardi dolara, a trebala je lansirati 2009. No razne tehničke prepreke uzrokovale su da lansiranje plana lansiranja stane na 2011. godinu, a troškovi su se povećali na 2, 5 milijardi dolara. Prema Robu Manningu, glavnom inženjeru misije, nevolje mlade radoznalosti mogu se pratiti do njegovog najslavnijeg obilježja: sustava slijetanja s nebeskim dizalicama.
Nebeska dizalica bila je poput jetpacka koji je na teretima spustio rover na Marsovsku površinu. To je bio samo jedan dio u fazi misije koja se zove ulazak, silazak i slijetanje (EDL). Inženjerima iz NASA-e, faza EDL-a nazvana je i sedam minuta terora, jer nakon što je krenulo, sve se automatiziralo i tim nije imao ništa osim jesti kikiriki i prelaziti prstima.
Nebeska dizalica bila je potpuno nov način slijetanja svemirskog broda na Mars, razvijenog za smještaj jednosatnog rovera Curiosity. Budući da je tako novo i zato što je slijetanje na Mars uvijek izazov, dizajniranje i rješavanje problema EDL sustava postalo je ogroman dio cjelokupnog dizajna misije, onog koji je zasjenio ostale potrebe rovera, kaže Manning u svojoj novoj knjizi Mars Rover Znatiželja, objavljena u časopisu Smithsonian Books.
Mars Rover Curiosity: Unutarnji račun glavnog inženjera Curiositya
Iz prve ruke ispričana ispitivanja i nevolje inženjeringa jednog od najsloženijih dijelova svemirske tehnologije, Mars Rover Curiosity, od njegovog glavnog inženjera Roba Manninga.
Kupiti"Mislim da je MSL-ov sjajni i sjajni novi EDL sustav ... zapravo odvratio sve od osnova gradnje potpuno novog i radikalno različitog rovera", kaže on. Zajedno s najprodavanijim autorom Williamom L. Simonom, Manning u knjizi prepričava radoznale radosti i padove Curiositya, nudeći zavir u misli NASA-e i radnika iz privatnog sektora koji su se morali boriti da pošalju ovu sada svjetski poznatu misiju na Mars.
Na primjer, usredotočenost na nebesku dizalicu i drugu EDL opremu značilo je da je tim provodio manje vremena razmatrajući Curiosity izvor napajanja. Prethodna dva rovera, blizanci Spirit i prilika, bili su na solarni pogon. Trik je bio u tome što su nizovi mogli generirati oko 110 vata, ali svakom je roveru trebalo 1500 vati da bi bio u potpunosti operativan. Prema Manningu, rješenje je bilo da roveri postanu narkoleptični - oni bi bili budni samo nekoliko sati svakog marsovskog dana, crpeći energiju iz ugrađene baterije za vožnju ili provođenje eksperimenata. Zatim bi se malo naspavali i probudili se da rade više. "Dan u životu rovera malo je više poput starog psa nego trkačkog automobila", piše Manning.
Dok je Curiosity opremljen izvorima nuklearne energije umjesto solarnih panela, to je također bio i mnogo veći stroj koji je nosio 11 složenih znanstvenih instrumenata i kamera. Osim snage za opće operacije, te instrumente je potrebno grijati kako bi pravilno funkcionirali na hladnom Marsu. Otprilike godinu dana prije predstavljanja 2009. godine, kad su stigli detalji o nekim znanstvenim instrumentima, tim je shvatio da je, čak i ako nema napajanja, Curiosity-ova baterija premala za zadatak. Korištenje veće baterije bez pronalaženja drugih mjesta za obrezivanje, rover će učiniti previše teškim za slijetanje.
Problemi su se nagomilavali odatle, uključujući brige o vjetru koji puše uzorke stijena prije nego što se mogu analizirati, i znakove da bi odvajanje rovera od priveza nebeske dizalice kratko spojilo vitalnu komunikacijsku vezu tijekom slijetanja. Kašnjenje u slanju gotovog hardvera za sastavljanje svemirske letjelice značilo je da je NASA morala uputiti poziv i najavio da će propustiti prozor za lansiranje 2009. godine.
"Jednom kada vaš rover propusti taj prozor ... troškovi se automatski povećavaju, a to je samo zbog" taksi brojila "tima koji treba duže čekati da bi mogao doći do posla", kaže Manning. Srebrna obloga bila je u tome što je dodatno vrijeme ekipi omogućilo da izrađuje klinke - popravljaju krugove, rade u većoj bateriji - i uspješno se lansiraju 26. studenog 2011.
JPL inženjer provjerava pokrete robotskih ruku na testnoj verziji rovera Curiosity. (NASA / JPL-Caltech) 
Grafički prikaz pokazuje višestruke korake koje je znatiželjnik morao napraviti kako bi sigurno sletio na Mars. (NASA / JPL-Caltech) 
JPL inženjeri slave trenutke nakon što su potvrdili da je Curiosity sigurno sletio na Mars. (NASA / JPL-Caltech) 
Kameni izdanak otkriva okruglasto kamenje iscrpljeno iz sedimentne stijene, što je znak da je ovaj dio Marsa nekada imao tekuću struju. (NASA / JPL-Caltech / MSSS) 
Prvi uzorak kamenja u prahu isporučen je u roverov laboratorij za kemiju u veljači 2013. (NASA / JPL-Caltech / MSSS) 
Eksperiment kemije i mineralogije (CheMin) na roveru Curiosity prvi je rendgenski snimio uzorak tla u listopadu 2012. Rezultati su pokazali kemijske potpise minerala koji sugeriraju da je marsovska prljavština vrlo slična vulkanskim tlima na Havajima. (NASA / JPL-Caltech / Ames) 
Radoznalost je u studenom 2013. snimila njegov lijevi prednji kotač, otkrivši ogrebotine, udubljenja, pa čak i proboje zbog valjanja po oštrim stijenama. (NASA / JPL-Caltech / MSSS) 
Radoznalost je u rujnu izbušila u bazu Mount Sharp kako bi prikupili uzorke za analizu. (NASA / JPL-Caltech / MSSS) Od svog hvalnog slijetanja u kolovozu 2012. godine, Curiosity šalje ogromne količine podataka, od slika Marsa i njegovih mjeseci visoke rezolucije do prvih jasnih znakova da je pitka voda sposobna podržati život jednom tekla na površini planeta. Nešto više od godinu dana misije, rover je stigao do svog glavnog cilja, baze marsovske planine pod nadimkom Mount Sharp. Slojevi izloženih sedimenata mogli bi znanstvenicima reći više o naizgled obitavajućoj prošlosti Marsa, a čak mogu sačuvati i sačuvane tragove primitivnog života.
„Svi smo bili apsolutno uzbuđeni kada je prva rupa za bušenje otkrila mjesto na Marsu koje je bilo naseljeno prije nekoliko milijardi godina, “ kaže Manning. "Ovdje imamo mjesto koje ne samo da je moglo podržati život, već bi moglo, ako nastavimo gledati, biti mjesto koje je kemijski čuvalo te zapise. To je ono zbog čega smo stavili visoki prioritet na putu prema brdu. "
Put nije prošo bez krhotina, glavni među njima je neočekivano trošenje na kotačima Curiosityja. Prilikom dizajniranja kotača glavna briga je bila što će se pretjerano težak rover zaglaviti u pijesku - sudbina koja je okončala za rover Spirit 2010. godine. Dakle, tim je napravio Curiosityjevih šest velikih kotača koji će se ponašati poput flotacijskih uređaja, kaže Manning. Svaki široki kotač dunebuggy-esque bio je izdubljen od bloka lakog aluminija.
Ono što tim nije znao jest da bi rover morao voziti preko kamenja ugrađenih vjetrom ugrađenim u glinu, koji djeluje poput kreveta sa čavlima. Te oštre stijene počele su rastrgati kotače, a Manning predviđa da će metalni komad jednog dana moći ući u unutarnji kabl rovera, osakativši misiju. Do tada, „moramo pažljivo odabrati svoj put“, kaže Manning. „Također razmatramo izmjene softvera koje bi umanjile štetu osiguravajući da kotači ubrzaju ten dok se kotač penje preko stijene. To smanjuje trošenje. "
Činjenica pokazuje kako svaka misija na Marsu može nadograditi na mogućnosti sljedeće, proces koji Manning ističe u knjizi, dok opisuje lekcije naučene iz svemirskih letjelica koje su se vraćale u vikinške zemljoradnike 1970-ih. Već postavlja neka od Curiosityjevih iskustava kako bi se dobro iskoristio u dizajniranju za sljedeći Mars rover, koji bi trebao biti predstavljen 2020. godine, te u sustav za slijetanje ljudi na Mars s gumenim gumama i padobranom sljedeće generacije.
Manning dodaje da Curiosity i njegova marsovska rodbina inženjerima omogućuju razvoj tehnologija, poput softvera za autonomnu vožnju, koji će vjerojatno biti presudan za buduće rovere koji idu na još udaljenije lokacije, poput ledenih mjeseci Jupitera i Saturna. "Odlazak na vanjske planete, ili na Mjeseceve poput Europa, Ganymede i Enceladus - u svim slučajevima vam je potrebno vozilo koje ima pametne mogućnosti za autonomiju", kaže Rob Manning, trenutno Mars Engineering Manager u NASA-inoj laboratoriji za mlazni pogon. "Ne glumimo ga kao automobil s daljinskim upravljanjem. Govorimo mu gdje želimo da ide, a njegov je posao smisliti kako da dođemo tamo. "
Ali više od tehničkih otkrića, Manning vjeruje da je priča o znatiželji važna za čovječanstvo na mnogo osnovnijoj, gotovo egzistencijalnoj razini. "Mislim da je poruka da, iako je MSL bio NASA-ina velika proračunska misija (barem velika prema današnjim standardima), ne grade je apstraktni inženjeri i znanstvenici koji rade u bezličnim institucijama", kaže Manning. "Umjesto toga, gradi ga gomila ljudi. Ljudi jednako ljudi, jednako pogrešni i jednako inteligentni kao i većina ljudi koje poznajete. ... Ovo je na kraju ljudski poduhvat i sretni smo što smo dio toga. "
