Billedkredit: NASA / JPL
Forskere er altid på udkig efter flere måder at proppe videnskabelige instrumenter i rumfartøjer, og de har fundet en nyskabende idé til Mars Exploration-roverne: Brug hjulene til at grave skyttegrave for at se, hvordan miljøet på Mars er som et par centimeter under overflade. Forskere fra Cornell University perfektionerede en teknik, hvor roveren låser alle undtagen et af dets seks hjul, og derefter bruger det endelige hjul til at snyde snavs op - test i laboratoriet gjorde det muligt for dem at komme på materiale, der var mere end 10 cm dybt.
Efter at tvillingen Mars Exploration Rovers hoppede ud på den røde planet og begynder at turnere i Martian-terrænet i januar, samler spektrometre og kameraer ombord data og billeder - og roverenes hjul graver huller.
I et samarbejde har en planetgeolog fra Cornell University og en civilingeniør fundet en måde at bruge hjulene til at undersøge Marsjord ved at grave snavs med et spindehjul. "Det er dejligt at rulle over geologi, men hver gang imellem skal du trække en skovl ud, grave et hul og finde ud af, hvad der virkelig er under dine fødder," siger Robert Sullivan, seniorforsker inden for rumvidenskab og en planetarisk geologi medlem af Mars-missionens videnskabsteam. Han udtænkte planen med Harry Stewart, Cornell lektor i civilingeniør, og ingeniører ved Jet Propulsion Laboratory (JPL) i Pasadena.
Forskerne perfektionerede en gravemetode for at låse alle undtagen et roverhjul på Marsoverfladen. Det resterende hjul vil dreje, grave overfladen jord ned omkring 5 inches, skabe et krater-formet hul, der muliggør fjernundersøgelse af jordens stratigrafi og en analyse af, om der engang eksisterede vand. For controllere hos JPL vil processen involvere komplicerede manøvrer - en "roverballet", ifølge Sullivan - før og efter hvert hul er gravet for at koordinere og optimere videnskabsundersøgelser af hvert hul og dets bagagerum.
JPL, en afdeling fra California Institute of Technology, administrerer Mars Exploration Rover-projektet for NASA's Office of Space Science, Washington, D.C. Cornell, i Ithaca, N.Y., administrerer den videnskabelige pakke med instrumenter, der er båret af de to rovere.
Hver rover har et sæt på seks hjul udskåret fra aluminiumsblokke, og inde i hvert hjulnav er en motor. For at dreje et hjul uafhængigt, slukker JPL-operatører simpelthen de andre femhjulsmotorer. Sullivan, Stewart og Cornell-kandidater Lindsey Brock og Craig Weinstein brugte Cornells Takeo Mogami Geotechnical Laboratory til at undersøge forskellige jordstyrker og egenskaber. De brugte også Cornells George Winter Civil Infrastructure Laboratory til at teste samspillet mellem et roverhjul og jorden. Hvert roverhjul har eger arrangeret i et spiralmønster med stærkt skumgummi mellem egerne; disse funktioner hjælper roverhjulene med at fungere som støddæmpere, mens de rulles over ujævnt terræn på Mars.
I november brugte Sullivan JPLs Martian terræn til at bevise jorden til at indsamle data om, hvordan et roverhjul interagerer med forskellige jordtyper og løs sand. Han brugte gult, lyserødt og grønt sand - farvet med madfarve og bagt af Brock. Sullivan brugte en stak med store billedrammer til at lagde de forskellige farvede sandstrande for at se, hvordan et hjul klyngede skrånende bagagerum og hvor det gule, lyserøde og grønne sand endelig landede. ”Steder, hvor de dybeste farver var koncentreret på overfladen, antyder, hvor analysen kan koncentreres, når manøvren gentages for rigtigt på Mars,” siger han.
Stewart bemærker ligheder mellem disse test og dem for månelandingsmissionerne i slutningen af 1960'erne, hvor ingeniører havde brug for at kende de fysiske egenskaber ved månens overflade. Dengang stole geologer på visuelle observationer fra spejderopgaver for at afgøre, om månelanderen ville synke eller sparke støv, eller om månens overflade var tæt eller pulveragtig.
”Som de tidlige måneopgaver, gør vi det samme, kun denne gang ved at undersøge egenskaberne ved den Martiske jord,” siger Stewart. "Vi udsætter frisk materiale for at lære mineralogien og sammensætningen."
Original kilde: Cornell News Release
