Łazik Mars 2020 Perseverance, którego premiera odbędzie się w czwartek, będzie się składał z 8 komponentów wyprodukowanych w Durham

DUHAM – Kiedy NASA wypuści na rynek łazik marsjański 2020 Perserverance w czwartek, 30 lipca, będzie on zawierał osiem komponentów używanych w 17 aplikacjach opracowanych przez biuro Sierra Nevada Corp (SNC) w Durham.

Sierra Nevada Corporation (SNC) jest prywatnym wykonawcą w dziedzinie obronności (prowadzonym przez małżeństwo pochodzące z Turcji) z oddziałem lotniczym z siedzibą w Louisville w Kolorado.

To nie jest pierwsze kosmiczne rodeo operacji SNC Durham. Zatrudniające 55 pracowników biuro w Durham opracowało siłowniki i inne komponenty do prawie wszystkich misji łazika marsjańskiego, w tym łazika Curiosity znajdującego się obecnie na Marsie. W sumie SNC wzięło udział w 14 misjach NASA na Marsa, wliczając tę.

Charlie Hughes, kierownik programu w biurze SNC w Durham, jest absolwentem inżynierii na Uniwersytecie Stanowym Karoliny Północnej i twierdzi, że około połowa personelu została zatrudniona w NC State.

Jedną z głównych misji Mars 2020 jest pobieranie próbek skał i gleby w celu wysłania ich z powrotem na Ziemię, a bez komponentów opracowanych przez SNC nie byłoby to możliwe.

Osiem komponentów zaprojektowanych i zbudowanych w Durham wykorzystuje się w ramieniu robota, wiertarce rewolwerowej i zespole buforującym.

SAMODZIELNY SAMOCHÓD NA MARSIE

Wytrwałość różni się od poprzednich łazików marsjańskich pod wieloma względami. Łazik Curiosity może jedynie wiercić i analizować pył skał. Wytrwałość będzie wiercić w skałach i pobierać z nich próbki rdzenia. Możliwość pobrania i przetworzenia tych próbek oraz przygotowania ich do przyszłej misji powrotnej leży u podstaw tej misji.

[Na filmie motoreduktor SNC SAS zbudowany w Durham powoduje ruch w czasie od 0:56 do 1:06.]

Perseverance będzie spędzać dni na wierceniu krateru Jezero, starożytnej delty marsjańskiej rzeki, a zebrane próbki mogą zawierać pierwsze dowody na życie pozaziemskie.

Perseverance, bardziej autonomiczny niż poprzednie łaziki, został opisany przez inżyniera robotyki NASA jako „samochód autonomiczny” na Marsie. Posiada dedykowany komputer nawigacyjny, który wspomaga jego ruchy. Odległość między Marsem a Ziemią oznacza, że sygnał w jedną stronę zajmuje 22 minuty, co sprawia, że nawigacja z Ziemi jest niezdarna i nieefektywna. Aby mógł wykonać swoją podstawową misję w ciągu roku, jego własna nawigacja będzie kluczowa.

Wytrwałość stawia czoła napiętemu harmonogramowi. Wystrzeli helikopter, pobierze próbki i znajdzie miejsce do przechowywania ich na Marsie do pobrania podczas kolejnej misji około 2026 roku.

OSIEM ELEMENTÓW WYKONANYCH W DURHAM

Inżynier z biura w Durham dostarczył następujące opisy komponentów zaprojektowanych i zbudowanych przez biuro w Durham:

• Motoreduktor SHACD– SHACD oznacza „ramię do przenoszenia próbek, karuzelę bitów i opuszczanie rurki”. Bez funkcji tego motoreduktora firma Perseverance nie byłaby w stanie przetworzyć próbek pobranych z powierzchni Marsa.
• Motoreduktor SAS– SAS oznacza uszczelnienie i STIG (przekładnia z podwójnym wejściem wrzeciona). Motoreduktor SAS pomaga uszczelnić probówki do transportu próbek. Jeśli nie zostaną uszczelnione, mogą zostać zanieczyszczone, powodując w procesie zanieczyszczenie ważnych próbek rdzenia.

Kolejną usługą oferowaną przez motoreduktor SAS jest możliwość zmiany trybów momentu obrotowego wiertła. Przypomina to przełączanie trybów na wiertarce w domu.

[Więcej komponentów wyprodukowanych w Durham pokazano w powyższym filmie: Motoreduktor podawania jest używany od 9:26 do 9:33, SHACD jest ponownie używany od 9:44 do 9:53.]

Wreszcie, bez tego motoreduktora helikopter Perseverance nie byłby w stanie wystartować. Helikopter będzie wysyłany na misje zwiadowcze, kierując łazik z góry w nowe lokalizacje.

• Motoreduktor Chucka– Motoreduktor Chuck umożliwia łazikowi wymianę wierteł w zależności od rodzaju skały, w której wierci. Przypomina to sposób, w jaki uchwyt jest używany do mocowania i zwalniania bitów w wiertarce domowej.
• Motoreduktor podawania– Kiedy łazik wierci w skale, motoreduktor wprowadza wiertło w skałę i wyprowadza je ze skały. Utrzymuje także cały zespół wiertniczy na miejscu podczas startu i lądowania, działając jak zamek. Jeżeli w tym czasie zespół wiertła miałby się poruszyć, uderzyłby w powłokę aerodynamiczną, uniemożliwiając jej opuszczenie na powierzchnię Marsa.
• Motoreduktor udarowy- Motoreduktor ten jest czynnikiem napędowym mechanizmu udarowego wiertnicy rewolwerowej. Mechanizm udarowy działa jak młot pneumatyczny do wiertarki. Bez motoreduktora udarowego wiertło nie byłoby w stanie wiercić w twardszych skałach.
• Motoreduktor ShEl- ShEl oznacza „ramię i łokieć”. Jest stosowany w ramieniu robota łazika i pomaga mu poruszać się w górę i w dół oraz od lewej do prawej. Motoreduktor SHEL pomaga poruszać ramieniem robota w celu pobrania próbek i dokonania pomiarów naukowych.
• Motoreduktor WAT– WAT oznacza „nadgarstek i wieża”. Ten motoreduktor jest używany w ramieniu robota łazika i pomaga mu obracać głowicę wiertniczą. Motoreduktor WAT pomaga poruszać ramieniem robota w celu pobrania próbek i dokonania pomiarów naukowych.
• Motoreduktor wrzeciona- Jest to rdzeń mechanizmu wiertniczego łazika i część mechanizmu dwuwejściowej przekładni wrzecionowej (STIG). Motoreduktor wrzeciona faktycznie obraca wiertło i rozbija próbki skał, które ostatecznie zostaną wysłane z powrotem na Ziemię w celu zbadania.

Ten motoreduktor jest najbardziej wyjątkowy ze wszystkich motoreduktorów SNC. Posiada wyjścia do obracania wiertła i odłamywania próbek rdzenia. Obydwa te wyjścia obracają się jednocześnie, chociaż łazik ma możliwość wyboru, który chce, za pomocą motoreduktora SAS wraz z mechanizmem zmiany biegów.

Motoreduktor wrzeciona musiał być zaprojektowany tak, aby wytrzymać wszystkie siły udarowe i przetrwać w przypadku utknięcia wiertła podczas wiercenia w skale, co wytwarza bardzo wysokie momenty obrotowe.

NASA chciała móc rozpocząć wiercenia na Marsie wcześnie rano, kiedy jest bardzo zimno, dlatego SNC musiała upewnić się, że smar wewnątrz motoreduktora nie zestalił się i nadal mógł się obracać przy -34°F.

SNC jest prawdopodobnie najbardziej znana ze budowy samolotu kosmicznego Dream Chaser, autonomicznego statku kosmicznego, który wystartuje na Międzynarodową Stację Kosmiczną dla NASA, dostarczając ładunki i eksperymenty naukowe.

Biuro w Durham SNC buduje także komponenty dla Dream Chasera, które pomagają jego skrzydłom rozłożyć się i zablokować na orbicie oraz które poruszają powierzchniami sterowymi podczas ponownego wejścia na orbitę.

Dream Chaser również ląduje na pasie startowym, podobnie jak promy, i można go ponownie wykorzystać do 15 razy.

Okno startowe zostanie otwarte pod koniec 2021 r. Biuro w Durham SNC buduje również komponenty dla Dream Chaser, które w szczególności pomagają jego skrzydłom rozmieścić się na orbicie.

Oryginalne źródło artykułu: WRALTechWire