Примерно через год (20 сентября - го , 2021), то Розалинд Франклин марсоход отправится на Марс. В качестве последней миссии в программе ExoMars ЕКА и Роскосмоса Розалинда Франклин присоединится к небольшой армии орбитальных аппаратов, спускаемых аппаратов и марсоходов, которые работают над характеристиками марсианской атмосферы и окружающей среды. Ключевой аспект миссии марсохода будет заключаться в бурении марсианской почвы и горных пород и взятии образцов глубоко под поверхностью.
Чтобы подготовиться к буровым работам на Марсе, Европейское космическое агентство, Итальянское космическое агентство (ASI) и их коммерческие партнеры проводят испытания с его точной копией. Модель наземных испытаний (GTM). Недавно испытательная модель завершила свой первый цикл сбора образцов , известный как Mars Terrain Simulation (MTS). Марсоход просверлил твердый камень и извлек образцы с глубины 1,7 метра (5,5 футов) под поверхностью, что стало рекордным подвигом.
Операции МТС проводятся в Центре управления операциями марсоходов (ROCC), расположенном на территории Инженерной компании по аэрокосмическим логистическим технологиям (ALTEC) в Турине, Италия. Эти «сухие» запуски в основном представляют собой генеральную репетицию наземных операций, проводимых настоящим марсоходом, который разрабатывается параллельно в рамках подготовки к запуску в следующем году.
Чтобы проверить, как Розалинда Франклин будет жить на Красной планете, GTM пробурил скважину, заполненную различными породами и слоями почвы. Это происходит на специальной платформе, наклоненной под углом в семь градусов для имитации процесса сбора проб на реалистичной, изменчивой местности. Первый образец был получен из блока цементной глины средней твердости и имел форму гранулы размером около 2 см в длину и 1 см в диаметре (0,787 х 0,39 дюйма).
После сбора сверло Розалинды Франклин удерживает образец с помощью заслонки, которая предотвращает его выпадение во время извлечения. Когда сверло полностью втягивается, образец сбрасывается в ящик в передней части марсохода, который закрывается и помещает образец в станцию дробления. Полученный порошок затем распределяется по печам и контейнерам внутри, предназначенным для проведения научного анализа.
Путем бурения на глубину 1,7 метра GTM установил новый рекорд по сбору проб, поскольку самая глубокая из пробуренных на Марсе миссий на сегодняшний день составляет 7 см (2,75 дюйма). Марсоход Rosalind Franklin предназначен для бурения на глубине до 2 метров (6,5 футов) под поверхностью Марса, цель которого - получить доступ к любому хорошо сохранившемуся органическому материалу, который мог мигрировать туда 4 миллиарда лет назад и позже.
В то время Марс был более теплым и влажным местом, где условия на поверхности были похожи на те, которые, как полагают, существовали на Земле примерно в то же время. Благодаря успеху таких миссий, как марсоходы Spirit, Opportunity, Curiosity и Perseverance, которые нашли убедительные доказательства наличия проточной воды и органических веществ на поверхности, ученые очень хотели заглянуть в подземную среду, чтобы увидеть, где находится Марс. вода и, возможно, жизнь отступили.
Долгожданный успешный сбор грунта из твердого камня и его доставка в лабораторию внутри марсохода представляет собой важную веху для миссии ExoMars 2022 и исследования Марса в целом. Как описал ученый проекта ExoMars Хорхе Ваго:
«Надежный сбор глубоких образцов является ключевым для основной научной цели ExoMars: изучить химический состав - и возможные признаки жизни - почвы, которая не подвергалась разрушительному ионизирующему излучению»,
Буровая установка была разработана аэрокосмической компанией Leonardo , которая также внесла свой вклад в создание ROCC вместе с ESA, ASI и Thales Alenia Space (генеральным подрядчиком миссии ExoMars 2022). Основываясь на автоматизированной сборке механизмов, буровая установка Rosalind Franklin работает на вращении, устанавливая инструменты и удлинители, образуя «бурильную колонну», которая позволяет бурить на глубину до 2 м (6,5 футов).
Буровая установка также имеет позиционер с двумя степенями свободы, что позволяет ей помещать образцы под прямым углом в лабораторию марсохода. Он может проникать в землю со скоростью 60 оборотов в минуту (в зависимости от плотности почвы) и копаться в твердых глинистых материалах и песчаных породах со скоростью 0,3 и 30 мм (0,012–1,18 дюйма) в минуту соответственно.
Руководитель группы марсоходов ExoMars Пьетро Бальони сказал: «Проектирование и конструкция буровой установки были настолько сложными, что это первое глубокое бурение стало выдающимся достижением для команды».
Еще одна серьезная проблема связана с необходимостью точного моделирования марсианских условий во время испытаний. Для этого GMT необходимо подвесить к потолку на специальном устройстве компенсации гравитации, чтобы воссоздать эффект марсианской гравитации, которая составляет около 38% от земной (0,38 г ). Но сама по себе гравитация не представляет всех экологических проблем, с которыми роботу-вездеходу придется столкнуться, когда он окажется на поверхности Марса.
Как объяснила Андреа Мерло, функциональный инженер ExoMars Rover из Thales Alenia Space:
«Бурение твердых камней на глубину до двух метров на мобильной колесной платформе мощностью менее 100 Вт - сложная задача. Это уже дает инженерам намек на то, как система может выйти из строя на Марсе ».
В дополнение к буровым работам, GTM провел несколько других испытаний, призванных оценить другие возможности марсохода. К ним относятся способность перемещаться и идентифицировать потенциальные научные цели, а также получать данные и изображения. Эти сухие запуски начались в июне 2021 года и успешно продемонстрировали, что Розалинда Франклин может следовать точным траекториям и исследовать поверхность и подповерхностную среду.
Как только он достигнет Марса, марсоход будет полагаться на свой продвинутый набор камер, спектрометров, подповерхностный радар и детектор нейтронов для поиска доказательств того, что жизнь когда-то существовала на Марсе (и, возможно, все еще существует!)
#наука #космос #звезды #астрология для всех #физика