Bildekreditt: NASA / JPL
Forskere leter alltid etter flere måter å stappe vitenskapelige instrumenter inn i romfartøy, og de har kommet med en nyskapende idé for Mars Exploration-roverne: å bruke hjulene til å grave skyttergraver for å se hvordan miljøet på Mars er som et par centimeter under flate. Forskere fra Cornell University perfeksjonerte en teknikk der roveren låser alle bortsett fra ett av sine seks hjul, og bruker deretter det endelige hjulet for å kverne opp smusset - tester i laboratoriet tillot dem å komme på materiale som var mer enn 10 cm dypt.
Etter at tvillingen Mars Exploration Rovers spretter på den røde planeten og begynner å turnere i Martian-terrenget i januar, vil ombord spektrometre og kameraer samle data og bilder - og roverenes hjul vil grave hull.
I et samarbeid med en planetgeolog fra Cornell University og en sivilingeniør har funnet en måte å bruke hjulene til å studere den Martiske jorda ved å grave skitten med et spinnehjul. "Det er fint å rulle over geologi, men en gang i blant må du trekke ut en spade, grave et hull og finne ut hva som virkelig er under føttene dine," sier Robert Sullivan, seniorforsker innen romfag og planeten geologi medlem av Mars-misjonens vitenskapsteam. Han tenkte planen med Harry Stewart, Cornell førsteamanuensis i sivilingeniør, og ingeniører ved Jet Propulsion Laboratory (JPL) i Pasadena.
Forskerne perfeksjonerte en gravemetode for å låse alle bortsett fra et roverhjul på Marsoverflaten. Det gjenværende hjulet vil snurre, grave overflaten jord ned ca 5 inches, lage et krater-formet hull som vil muliggjøre fjernundersøkelse av jordens stratigrafi og en analyse av om vann en gang eksisterte. For kontrollører på JPL vil prosessen innebære kompliserte manøvrer - en "roverballett", ifølge Sullivan - før og etter at hvert hull er gravd for å koordinere og optimalisere vitenskapelige undersøkelser av hvert hull og dets avhenger.
JPL, en avdeling fra California Institute of Technology, administrerer Mars Exploration Rover-prosjektet for NASAs Office of Space Science, Washington, D.C. Cornell, i Ithaca, N.Y., administrerer den vitenskapelige pakken med instrumenter fraktet av de to roverne.
Hver rover har et sett med seks hjul skåret av aluminiumsblokker, og inne i hvert hjulnav er en motor. For å snurre et hjul uavhengig vil JPL-operatørene ganske enkelt slå av de andre femhjulsmotorene. Sullivan, Stewart og Cornell studenter Lindsey Brock og Craig Weinstein brukte Cornells Takeo Mogami Geotechnical Laboratory for å undersøke forskjellige jordstyrker og egenskaper. De brukte også Cornells George Winter Civil Infrastructure Laboratory for å teste samspillet mellom et roverhjul og jorda. Hvert roverhjul har eiker arrangert i et spiralmønster, med sterk skumgummi mellom eikene; disse funksjonene vil hjelpe roverhjulene til å fungere som støtdempere mens de ruller over ulendt terreng på Mars.
I november brukte Sullivan JPLs Martian terreng som beviser bakken for å samle inn data om hvordan et rover hjul samhandler med forskjellige jordtyper og løs sand. Han brukte gul, rosa og grønn sand - farget med konditorfarge og bakt av Brock. Sullivan brukte en bunke med store bilderammer til å lagvise de forskjellige fargede sandstrendene for å se hvordan et hjul klynget ut skrånende tailingshauger og hvor den gule, rosa og grønne sanden til slutt landet. "Steder der de dypeste fargene var konsentrert på overflaten, tyder på hvor analysen kan være konsentrert når manøveren gjentas for ekte på Mars," sier han.
Stewart bemerker likheter mellom disse testene og dem for månelandingsoppdragene på slutten av 1960-tallet, da ingeniører måtte kjenne de fysiske egenskapene til månens overflate. På den tiden stolte geologer på visuelle observasjoner fra speideroppdrag for å avgjøre om månelanderen ville synke eller sparke opp støv, eller om månens overflate var tett eller pulveraktig.
"Som de tidlige måneoppdragene, vil vi gjøre det samme, bare denne gangen å undersøke egenskapene til den Martiske jorda," sier Stewart. "Vi vil utsette ferskt materiale for å lære mineralogien og sammensetningen."
Originalkilde: Cornell News Release
