مهندسان در حال توسعه سخت افزار ضروری مورد نیاز برای یک سری از ماموریت های فضایی جسورانه هستند که در دهه آینده انجام می شود.
آزمایش روی پیچیده‌ترین کاری که تاکنون در سیاره سرخ انجام شده است آغاز شده است: آوردن نمونه‌هایی از سنگ‌ها و رسوبات از مریخ به زمین برای بررسی دقیق‌تر.
کارزار بازگرداندن نمونه‌ها از مریخ با چندین مأموریت زمانی آغاز شد که مریخ‌نورد Perseverance ناسا در فوریه گذشته بر روی مریخ فرود آمد تا نمونه‌هایی از سنگ‌های مریخ را در جستجوی حیات میکروسکوپی باستانی جمع‌آوری کند. از 43 لوله آزمایش Perseverance، چهار لوله با هسته سنگ و یکی با جو مریخ پر شده است. Mars Sample Return به دنبال بازگرداندن لوله‌های منتخب به زمین است، جایی که نسل‌های دانشمندان قادر خواهند بود آنها را با تجهیزات آزمایشگاهی قدرتمندی که بیش از حد بزرگ هستند که به مریخ فرستاده شوند، مطالعه کنند.
تحویل این نمونه‌ها به آزمایشگاه‌های زمینی یک دهه طول می‌کشد و شرکای اروپایی و تعدادی از مراکز ناسا را شامل می‌شود. ESA (آژانس فضایی اروپا) در حال توسعه یک مریخ نورد برای این تلاش است و مهندسان مرکز تحقیقات گلن ناسا در کلیولند، اوهایو، چرخ های آن را طراحی می کنند. این مریخ نورد نمونه ها را به فرودگر توسعه یافته در آزمایشگاه پیشرانه جت کالیفرنیای جنوبی ناسا منتقل می کند، که از یک بازوی روباتیک (ساخته شده توسط ESA) برای بسته بندی نمونه ها در یک موشک کوچک به نام وسیله نقلیه صعود به مریخ که توسط ناسا طراحی شده است، استفاده می کند. مرکز پرواز فضایی مارشال در هانتسویل، آلاباما.
این موشک از فرودگر پرتاب خواهد شد تا کپسول نمونه را به فضاپیمای ESA در مدار مریخ تحویل دهد. در داخل مدارگرد، کپسول برای تحویل به زمین از طریق سخت افزاری که توسط تیمی به رهبری مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا در گرین‌بلت، مریلند توسعه داده شده است، آماده می‌شود. این آماده سازی شامل آب بندی کپسول با نمونه در یک ظرف تمیز برای به دام انداختن مواد مریخ در داخل، استریل کردن مهر و موم و قرار دادن ظرف مهر و موم شده در یک کپسول برای ورود به زمین قبل از بازگشت به زمین است.
فرودگر
برای توسعه فرودگر و همچنین سیستمی که به پرتاب موشک نمونه برداری شده از آن کمک می کند، مهندسان JPL ناسا از تاریخ طولانی اکتشاف مریخ استفاده می کنند: JPL 9 فرود موفقیت آمیز بر روی مریخ انجام داده است، از جمله مریخ نوردها و فرودهای ثابت. اما دستگاه نمونه‌برداری نزولی، بزرگ‌ترین و سنگین‌ترین فضاپیمای در نوع خود خواهد بود که تاکنون به مریخ سفر کرده است، و وسیله نقلیه برخاستن برای صعود به مریخ، اولین موشکی خواهد بود که از سیاره دیگری پرتاب شده است.
اینجا تست می آید.
برای حمل و پرتاب وسیله نقلیه برای صعود به مریخ، فرودگر باید یک سکوی جامد با وزن حدود 5291 پوند (2400 کیلوگرم) باشد - تقریباً دو برابر سنگین تر از Perseverance، که با کابل هایی از یک جت پک با پیشران موشک به سطح مریخ فرود آمد. . . Sample Retriever Lander یک جت پک نخواهد داشت. پاهای او باید اثرات تاچ داون را جذب کنند، و با تکیه بر موشک های یکپارچهسازی با سیستمعامل برای کاهش سرعت فرود خود، مشابه ماموریت های فرود اخیر مریخ مانند InSight و Phoenix.
به همین دلیل است که Pavlina Karafilis یک نمونه اولیه از یک فرودگر را - بارها - در فضایی مانند انبار در JPL راه اندازی می کند. او و همکارانش به عنوان یک مهندس آزمایشی برای پاهای لندر برای نمونه‌برداری، از دوربین‌های پرسرعت برای نظارت بر نحوه برخورد پاهای نمونه اولیه به پایه استفاده کردند. علامت‌های کد QR روی هر یک از "پاهای" نمونه اولیه به دوربین‌ها کمک می‌کند تا حرکت پا را ردیابی کنند. این تیم از ویدئوهای حرکت آهسته برای به روز نگه داشتن مدل های کامپیوتری خود استفاده می کند و به آنها کمک می کند تا بفهمند انرژی چگونه در ماژول فرود توزیع می شود.
کارافلیس گفت: «آخرین مرحله سفر واقعاً مهم است. همه انواع شرایط فرود وجود دارد که باید در نظر گرفت، مانند سنگ یا ماسه واقعا نرم، یا وارد شدن با زاویه. به همین دلیل است که ما باید همه این آزمایش ها را انجام دهیم."
کارافیلیس و همکارانش با یک نمونه اولیه، تقریباً یک سوم اندازه یک فضاپیمای واقعی، شروع کردند. یک نمونه اولیه سبک تر یکی از راه های یادگیری نحوه حرکت طرح نهایی فرودگر با گرانش کم در مریخ است. بعداً در برنامه، آنها یک فرودگر تمام عیار را راه اندازی خواهند کرد.
[embed]https://www.youtube.com/watch?v=SAPaWLQbU_s[/embed]
موشک
بقای فرود تنها بخشی از چالش است: پرتاب ایمن یک موشک دو مرحله ای نه فوتی (2.8 متری) که در بالای عرشه فضاپیما قرار می گیرد، سطح دیگری از دشواری را اضافه می کند. گرانش مریخ یک سوم گرانش زمین است و وزن موشک، همراه با اگزوز آن، می تواند باعث لغزش یا کج شدن فرودگر شود.
بنابراین مهندسان سیستمی ابداع کرده اند تا موشک را درست قبل از اشتعال به هوا پرتاب کند. کل فرآیند با یک کلیک انگشت، پرتاب موشک با سرعت 16 فوت (5 متر) در ثانیه اتفاق می افتد.
در طول آزمایش، یک تاب مجهز به پیستون گاز، یک موشک 881 پوندی (400 پوندی) مدل 11 فوت (3.3 متر) را به هوا پرتاب کرد. کابل های معلق از یک برج 44 فوتی (13 متری) بیش از نیمی از وزن قطعه آزمایش را برای شبیه سازی گرانش مریخ تخلیه کردند.
کریس شاتلیر، مهندس ارشد سیستم JPL می گوید: «مثل این است که در یک قطار واقعا سریع باشید وقتی کسی ترمز را فشار می دهد. "جنبه های بسیاری از ایمنی وجود دارد که باید در نظر گرفته شوند. آزمایش در یک توالی بسیار کنترل شده از رویدادها با همه افراد خارج از ساختمان انجام می شود."
این سیستم که به سیستم رهاسازی عمودی، رهاسازی کنترل شده (VECTOR) معروف است، چرخش کمی را در حین پرتاب اضافه می کند که موشک را به سمت بالا و دور از سطح مریخ می آورد.
Chatelier گفت: "شروع با VECTOR به این معنی است که فرودگر می تواند به اشتباه هدایت شود و ما همچنان می توانیم به آن دست پیدا کنیم."
Chatelier و تیمش امسال 23 آزمایش انجام دادند و جرم و مرکز ثقل موشک را در جاده تغییر دادند. آنها همچنین فنرهایی را به پایین واحد یدکی خود اضافه کردند و مشاهده کردند که سیستم پرتاب چقدر پرتاب می شود. سال آینده موشک سنگین تری را حتی بالاتر پرتاب خواهند کرد.
شاتلیه گفت: «ما در مسیر درستی هستیم. تحلیل‌ها و مدل‌های پیش‌بینی‌شده ما بسیار نزدیک به چیزی بود که در آزمایش‌ها دیدیم.»
اطلاعات بیشتر در مورد بازگشت نمونه به مریخ
بازگشت نمونه‌ها از مریخ (MSR) به ناسا با بازگرداندن نمونه‌های انتخاب شده علمی برای تحقیقات با استفاده از پیچیده‌ترین ابزار در سراسر جهان، درک ما از مریخ را متحول می‌کند. این مأموریت هدف مطالعه منظومه شمسی را که از سال 1980 و دو دهه اخیر تحقیقات سیاره ای توسط آکادمی ملی علوم اولویت بالایی دارد، محقق خواهد کرد.
این مشارکت استراتژیک بین ناسا و ESA (آژانس فضایی اروپا) اولین مأموریتی برای بازگرداندن نمونه‌ها از سیاره دیگر، از جمله اولین پرتاب و بازگشت از سطح به سیاره دیگر خواهد بود. این نمونه‌ها که توسط Perseverance در طول تحقیق در دلتای رودخانه باستانی جمع‌آوری شده‌اند، بهترین راه برای تشخیص تکامل اولیه مریخ، از جمله پتانسیل آن برای حیات در نظر گرفته می‌شوند.
نقل قول: ناسا آزمایش رباتیک را برای بازگرداندن اولین نمونه‌های مریخ آغاز می‌کند (2021، 13 دسامبر)، استخراج‌شده در 14 دسامبر 2021 از https://phys.org/news/2021-12-nasa-robotics-samples -mars.html
این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هرگونه معامله منصفانه به منظور تحقیق یا مطالعه خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوا فقط برای مقاصد اطلاعاتی ارائه شده است.
[ad_2]
مقالات مشابه
- چرا فهرست برروی آن بکشید سخت تر خواهد بود برای غول بقیه NFL
- که در مورد همسر در حال اجرا: 72 درصد از دموکرات ها در ایالات متحده آمریکا امروز نظرسنجی می گویند آن را 'مهم' بایدن انتخاب کنید از رنگ
- شرکت صادرات و واردات کالاهای مختلف از جمله کاشی و سرامیک و ارائه دهنده خدمات ترانزیت و بارگیری دریایی و ریلی و ترخیص کالا برای کشورهای مختلف از جمله روسیه و کشورهای حوزه cis و سایر نقاط جهان - بازرگانی علی قانعی
- NBA گوینده اعطای Napear قرار داده شده در مرخصی برای به tweeting, 'تمام زندگی از ماده"
- ایالات متحده تغییراتی را برای جذب دانشجویان بین المللی علم و فناوری ایجاد می کند
- چیزی که شما نمودید توجه کنید در مورد اسباب بازی بسیار موثر است - اما بسیار ساده
- علت بوی بد ظروف در ماشین ظرفشویی و نحوه رفع این مشکل
- The Moneyist: My wife had a baby in June. She has $140,000 in student loans — and just asked for my ‘blessing’ to work part time
- علوم و تجهیزات آزمایشگاهی - مجله ازمایشگاه شیمی
- باید رفع اسباب بازی 60 قدم بردارید؟