U nekoliko nastavaka o tome kako radi bušilica Marsovog rovera i sa kakvim problimima se sreće
5 TRANSFER UZORAKA SA IZVUČENOM BUŠILICOM[1]
Sve do sola 1536, 'Curiosity' je vršio bušenja tako što je 'drill feed' pritiskao burgiju o odabrani kamen ili stenu. Najveći deo burgije bio je zaštičen i zatvoren u cevastu šuplju 'košuljicu' (vidi donju sliku). Zavojiti kanalići na vratu burgije podizali su materijal iz bušotine ka zatvorenoj komori za uzorke na vrhu burgije. Kada se bušenje završi, ona se povlačila unazad. Time se poravnava mali levak iz komore za sakupljanje uzorka sa ulaznim otvorom uređaja za rukovanje uzorcima, nazvanim CHIMRA (ako slučajno želiš da naučiš nešto više o CHIMRA ali i drugim instrumentima, pročitaj šta o njima kaže sistemski inženjer JPL-a, Dan Limonadi). Sa nekoliko pokreta turele prašina je iz komore za uzorke sipana u CHIMRA radi prosejavanja, formiranja porcija i slanja dalje. Ako bušilica nije u stanju da se vrati unazad, nije moguće ni sipati prah u CHIMRA, pa ga je nemoguće prosejati i slati dalje. U slučaju bušenja izvučenom bušilicom (FED), nije baš bilo jasno kako će se obavljati transfer materijala.
Početna putanja uzoraka koji se dobijaju bušenjem. Prašina se dobija samim bušenjem ali i upotrebom 'hiltija'. Po ulasku u otvor laboratorije CHIMRA, uzorci su mogli da prate tri putanje (donja šema) i posle prosejavanja formiraju 6 'porcija' od po 45-65 mm3.
Levo: Otvor na roveru u koji se sipa smrvljena stena radi analiziranja. Otvor je prečnika 3,5 cm, a mrežica od 1 mm je duboka 5,9 cm. Desno: CHIMRA ima tri moguća pravca kretanja uzoraka: od bušilice do sub-150 µm porcije; od kašike do sub-150 µm porcije, i od kašike do sub-1 mm porcije. Fizički je moguća i putanja od bušilice do sub-1 mm porcije.
Međutim, 'drill feed' nije kompletno 'mrtav'. Odgovara na komande, ali povremeno, neočekivano i nepouzdano. Trenutno se ponaša dobro, ali bi mogao da se pokvari usled dinamičkih aktivnosti (kao npr. CHIMRA vibracija). Zato ako stvari počnu da se pogoršavaju, tim će moći da koristi pomeranje bušilice samo za potrebe poravnavanje izlaznog otvora iz bušilice sa ulaznim otvorom u CHIMRA i da šalju uzorke na takav način. Niko ne želi da radi na takav način, jer je svako pomeranje bušilice nepouzdano i lako može da bude potencijalno poslednje. Sada kada je bušilica maksimalno izvučena, snažna je želja svih da se više ne pomera (ili barem vrlo malo, samo radi testiranja, ali uvek vodeći računa da burgija viri preko nivoa štapića stabilizatora).
Kako bi rover još mogao da šalje uzorke u analitičke laboratorije SAM i CHEMIN unutar rovera? U okviru plana inženjera koji je nazvan FEST (transfer uzoraka sa izvučenom bušilicom), sada se istražuje metoda direktnog isporučivanja uzoraka iz bušilice. Rover bi mogao da postavi bušilicu direktno iznad otvora za uzimanje uzoraka, i jednostavno počne da okreće burgiju u suprotnom smeru. Bušilica bi kroz cevastu košuljicu izbacila prašinu direktno u komoru za uzorke, što je zapravo prilično jednostavno, jer bušilica može da se pozicionira vrlo precizno, a metoda je prilično kontrolisana.
Postoje dva glavna problema u opisanom načinu isporuke materijala, i oba su povezana sa izbegavanjem CHIMRA. Prvi: materijal za laboratorijsko ispitivanje neće biti prethodno prosejavan. Prašina neće imati uniformnu, vrlo sitnu i finu strukturu. Tim zapravo i nije posebno zabrinut zbog toga, jer su testovi na Zemlji pokazali da bušilica stvara prašinu sa zrnima vrlo malih dimenzija. Dokle god 'Curiosity' bude vršio bušenja u sličnom tipu stena, prašina će biti dovoljno dobra za oba instrumenta. Ako rover bude bušio u potpuno drugačijem tipu kamena, moći će da stavi jedan uzorak na posmatračku tacnu i proveri veličine zrna i druga svojstva pre slanja u laboratorije. Ako u uzorcima i bude većih komada, oba ulazna otvora imaju mrežice sa rupicama od 1 mm, tako da će uređaji biti bezbedni od najvećih komada.
Mnogo veći problem sa navedenom tehnikom isporuke materijala obrnutim okretanjem burgije krije se u nemogućnosti da se zna koliko je materijala isporučeno. Tim je eksperimentisao sa sipanjem uzoraka na tacnu ne bi li iskustveno zaključili koliko se materijala sipa iz bušilice, ali to je neprecizno i neće se nikad znati da li je sipano jako mnogo ili jako malo materijala. To je posebno teško u slučaju SAM-a; neki naučni eksperimenti[2] su jako osetljivi na količinu uzoraka koji se koriste. Srećom, drugi eksperimenti nisu tako osetljivi i mogu da se nastave i ako tim ne bude znao tačno koliko materijala učestvuje u njemu.
Instrument SAM je jedna od najsloženijih laboratorija ikad poslatih u kosmos. Veličine je mikrotalasne pećnice i težine oko 40 kg. Njegove rerne zagrevaju uzorke do 1000°C, a instrumenti mogu da detektuju milijardite delove organske materije. Laboratorija je bila toliko složena, da je gradnja čitavog rovera kasnila zbog nje.
Inženjerijski tim je istraživao i druge načine slanja uzoraka u roverove laboratorije, uključijići i metodu sipanja svih uzoraka koji se sakupe bušenjem na čisto tlo, a onda da se kašikom pokupe i sipaju u CHIMRA radi normalne isporuke dalje. Nažalost, brzina rada kašike protivi se tome. Svako ko je ikad čistio kuću zna da ako lopaticu pomeraš polako samo ćeš da guraš prašinu ispred. Potreban je hitar pokret da bi se kašikom zahvatio uzorak. Takođe je razmatrano da se prašina uzorka sipa na pesak pa da se onda pokupi miks prašine i peska. Nažalost, iz rezultata analiza takve mešavine bilo bi jako komplikovano izbaciti rezultate koje stvara pesak, tako da bi takav postupak bio praktički uzaludan. Za sada, izgleda da je metod isporuke uzoraka okretanjem burgije unazad najbolji.
PUT NAPRED
Burgija Nasinog rovera je prvi put ponovo dotakla stenoviti uzorak 17. oktobra 2017, posle pauze od 46 nedelja (320 dana). Bio je to prvi put da je burgija zabodena u stenu bez stabilizatora. Sva pažnja je poklonjena senzorima koji su merili bočna opterećenja na bušilicu. Svi pokazatelji govore da će proteći nekoliko meseci dok se ponovo uspostavi bušenje kao normalna funkcija.
Posle meseci uporne i spore vožnje, rover se prošle godine u oktobru popeo na vrh 'Vera Rubin Ridgea'. Kao svaki dobar planinar, rover je napravio snimak horizonta sastavljen od 16 individualnih fotosa – jedan od najspektakularnijih ikad snimljenih na Marsu. Visina je 327 metara.
Planine u daljini su daleke oko 85 km. Panoramu je snimila 'Curiosityjeva' MastCam neposredno nakon zimsje kratkodnevice na Marsovoj severnoj polulopti.
Sa jednog jakog ruskog bloga prenosim najnoviju sliku načinjenu jednom od dva para navigacionih kamera NavCam. Rover trenutno vozi po sve većoj uzbrdici centralne planine Aeolis i ide ka južnom kraju grebena 'Vera Rubin'. Dole se vide naslage sulfatnih minerala, a levo na horizontu prstenasti zid kratera Gale.
Rover može da istražuje stene i laserski.
U jednom trenutku prošle godine, rover je halucinirao da je pronašao vodu! Vrlo brzo se smirio.
Mnogi bi boleli da je umesto 'Tesle' raketa za Mars imala drugačijeg putnika.
[1] Feed-Extended Sample Transfer (FEST).
[2] Francusko-američki uređaj se sastoji od 3 instrumenta: Kvadripolnog Masenog Spektrometra (QMS), Gasnog Hromatografa (GC) i Laserskog Spektrometra (TLS). Oni precizno mere odnose kiseonika i ugljeničnih izotopa u metanu i CO2 u atmosferi i traže tragove razlike i njihovom geohemijskom ili biološkom poreklu.
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
