Dvojče evropského vozítka Rosalind Franklin nikdy (na rozdíl od letového kusu) neopustí Zemi, přesto se mu nyní podařil velký úspěch. Rover provedl vrt do hloubky 1,7 metru, kde odebral vzorky. Bylo tak dosaženo mnohem větší hloubky, než o jakou se pokusil kterýkoliv marsovský rover v historii. Zkušební odběr materiálu z tvrdého kamene a doručení tohoto vzorku do laboratoře ve vozítku představuje důležitý milník v rámci příprav mise ExoMars 2022. „Dlouho očekávaný úspěch vrtačky pro ExoMars na Zemi by byl na Marsu významným prvenstvím,“ potvrzuje David Parker, ředitel pilotovaného a robotického průzkumného programu ESA. Nejhlubší vrt, jaký lidstvo doposud provedlo na rudé planetě totiž dosahuje hloubky zhruba 7 centimetrů.
Vozítko Rosalind Franklin je navrženo pro vrtání až do hloubky dvou metrů, aby získalo přístup k případným dobře zachovalým organickým látkám starým zhruba 4 miliardy let z doby, kdy povrch Marsu připomínal Zemi. Neletový testovací exemplář vozítka známý jako GTM (Ground Test Model) představuje plně reprezentativní model roveru, který má přistát na Marsu. První testovací vzorky byly odebrány v rámci série zkoušek na Mars Terrain Simulator v prostorách ALTEC v italském Turíně. Vrtačku samotnou vyvinula firma Leonardo a svůj podíl měla i Thales Alenia Space, která je primárním dodavatelem pro misi ExoMars 2022.
Zdroj: https://www.esa.int/
Testovací model GTM vrtal do dutiny, která byla předtím vyplněna různými vrstvami kamenů a hlíny. První vzorek byl odebrán z bloku cementovaného jílu střední tvrdosti. Vrtání proběhlo na platformě, která byla nakloněna o sedm stupňů, čímž se simulovaly reálné podmínky. Na Marsu se také nebude vrtat na absolutní rovině. Vrták dokázal odebrat vzorek ve tvaru válečku o průměru zhruba 1 centimetr a délce zhruba 2 centimetry. Vrtačka roveru je vybavena uzávěrkou, která brání vzorku vypadnout během vytahování. Jakmile se podaří získat vzorek, bude transportován i s vrtačkou k povrchu a poté zamíří do analytických útrob roveru.
Jakmile se vrtačka kompletně zatáhne, bude vzorek vyhozen do výsuvné misky v přední části vozítka. Tato miska se pak postará o to, aby vzorek zamíří do drtičky. Získaný prach bude distribuován do pícek a kontejnerů, ve kterých bude probíhat vědecká analýza.
Zdroj: https://www.esa.int/
„Spolehlivý systém pro odběr hloubkových vzorků je klíčem ke splnění hlavních úkolů mise ExoMars. Chceme prozkoumat chemické složení a případné stopy života v materiálu, který nebyl vystaven poškozujícím účinkům ionizujícího záření,“ vysvětluje Jorge Vago, vědec zapojený do programu ExoMars. Vrtačka vyvinutá pro misi ExoMars je vlastně celá sestava dílčích přístrojů a mechanismů, které využívají automatickou choreografii jednotlivých prvků. „Návrh a konstrukce vrtačky, byly tak komplexní, že první hloubkový vrt je pro tým mimořádným úspěchem,“ raduje se Pietro Baglioni, vedoucí týmu kolem roveru mise ExoMars.
S tím jak se vrták roveru Rosalind Franklin otáčí a zavrtává, je postupně prodlužován nástavci, díky kterým může celá sestava dosáhnout délky až dva metry. Vrtačka pracuje s rychlostí otáčení 60 otáček za minutu, přičemž rychlost prostupu je závislá od konzistence vrtaného materiálu. Pokud je cílem písčitý či jílovitý materiál, může se dosáhnout rychlosti mezi 0,3 až 30 mm za minutu. Vrtačka také disponuje pohyblivým zařízením se dvěma stupni volnosti, takže dokáže uvolnit vzorek do palubní laboratoře ve správném úhlu.
Zdroj: https://www.esa.int/
„Vrtání tvrdých kamenů do dvoumetrové hloubky z mobilní klové platformy s méně než 100 watty energie je komplexní úkol,“ přiznává Andrea Merlo, inženýr z Thales Alenia Space pracující na vozítku pro misi ExoMars. Vrtání na Zemi je ještě náročnější na přípravu, protože GTM musí být odlehčen, aby se simulovala snížená úroveň gravitace, která na Marsu dosahuje třetinové úrovně oproti Zemi. Model proto visel na lanech natažených ke stropu, kde bylo zařízení pro kompenzaci úrovní gravitace.
Jelikož dvojče vozítka tvoří modely, které jsou již za svou nominální životností, musel tým během zkoušky vrtání lehce ladit některé parametry. „Tohle dává inženýrům cenné náznaky, jak by mohly systém degradovat na Marsu,“ doplňuje Merlo.
Zdroj: https://www.esa.int/
Testovací model GTM již dokončil mnoho testů, které obnášely pohyb, nebo identifikaci vědecky atraktivních cílů, sběr fotografií a dat. Tyhle nácviky činností vozítka začaly v červnu 2021. Rover již prokázal, že dokáže následovat přesně danou trajektorii a přečkat podmínky na povrchu, což se týká i jeho přístrojů – kamer, spektrometrů, podpovrchového radaru a neutronového detektoru.
Skutečný letový kus roveru i s ruskou přistávací plošinou Kozáček zatím čekají na svůj start, na raketě Proton-M, který přijde příští rok. Startovní okno mise ExoMars 2022 se otevře od příštího pondělí přesně za rok, tedy 20. září.
Zdroj: https://www.esa.int/
Přeloženo z:
https://www.esa.int/
Zdroje obrázků:
https://www.esa.int/…/23461175-1-eng-GB/Drilling_on_Mars-like_terrain.jpg
https://www.esa.int/…/23461324-1-eng-GB/Inclined_towards_Mars.jpg
https://www.esa.int/…/23461412-1-eng-GB/Sample_delivery.jpg
https://www.esa.int/…/23461219-1-eng-GB/First_drilled_hole_for_ExoMars_twin_rover.jpg
https://www.esa.int/…/23461368-1-eng-GB/Ready_to_drill.jpg
https://www.esa.int/…/23461280-1-eng-GB/ExoMars_twin_rover_and_the_martian_rocks.jpg
Pěkný článek, díky. Čemu ale nerozumím je to, že takový test neproběhl už mnohem dříve? Když byl ještě ve hře start v roce 2020, psalo se tady na Kosmonautixu, že zpoždění ohrožující start v původním termínu jdou na vrub NPO Lavočkina resp. ruských partnerů, a že evropská strana má u různých přístrojů dílčí zpoždění, ale žádné z nich fatální.
Kdyby start proběhl v roce 2020, pak by se udělal test dříve. Takto nebylo třeba spěchat.
Dovolím si nesouhlasit. Testy by se IMO měly dělat, jakmile mám vše potřebné k dispozici. Pokud by se během testu objevily problémy, bylo by více času na nápravu. Takhle mi to přijde trochu alibistické. V případě potíží by museli odložit start. Ale co já vím, třeba to je součást plánu.
Hlavní věc je, dostat se na povrch v provozuschopném stavu. Nepodařilo se mi však najít jakým systémem se má sonda dostat na povrch. U amerických sond je hodně pozornosti věnováno pristání, nejspíš blbě hledám, ale nemůžu najít cokoli týkající se přistání, kromě toho, že testy padáku byly úspěšné. Dokážete poradit?
Přistání zajistí ruská plošina Kozáček, jejíž způsob přistání se dá (z existujících misí) přirovnat nejblíže asi k metodě, kterou použily Phoenix nebo InSight.
Díky, to jméno jsem už slyšel, ale neměl jsem ho spojené s ničím konkrétním.
Ruská raketa, ruský přistávací systém. To bude stresu. 🙂
U rakety se tolik nebojím. Proton-M už ukázal, že umí a ty problematické roky už snad má za sebou.Ale přistání to bude skutečná výzva.
Jestli se nepletu, tak plošina je sice ruská, ale její bezpečné dopravení na povrch Marsu bude na ESA. Padákový systém, přistávací radar…. Co třeba pouzdro s tepelným štítem nebo přistávací trysky?
Nešlo o kritický test. Vše již bylo odzkoušeno dříve. Proto si mohli dovolit to udělat později a optimalizovat harmonogram.
Pokud už testy proběhly, nyní při výroku
„modely, které jsou již za svou nominální životností, musel tým během zkoušky vrtání lehce ladit některé parametry…“
to ukazuje na nejistoty.
Proč?
Protože vrták Perseverance poukázal i na možnost neúspěchu.
Protože stárnutí a kontaminace v zemském prostředí – viz Boeing.
Ve zkratce si myslím – „měli bobky“.
Jestlipak se dostatečně poučili z lekce InSight ?
Určitě, je to kompletně jiná technologie. 😉