Mars 2020 Perseverance Rover, der lanceres torsdag, inkluderer 8 komponenter fremstillet i Durham
Udgivelsesdato:DURHAM – Når NASA lancerer sin 2020 Mars Rover Perserverance torsdag den 30. juli, vil den omfatte otte komponenter, der bruges med 17 applikationer udviklet af Sierra Nevada Corps (SNC) Durham-kontor.
Sierra Nevada Corporation (SNC) er en privatejet forsvarsentreprenør (af et mand og kone-team, der oprindeligt kommer fra Tyrkiet), med en rumfartsdivision baseret i Louisville, Colorado.
Dette er ikke SNC Durham-operationens første rumrodeo. Det 55-personers kontor i Durham har udviklet aktuatorer og andre komponenter til næsten alle Mars Rover-missioner, inklusive til Curiosity Rover, der i øjeblikket er på Mars. I alt har SNC deltaget i 14 NASA Mars-missioner, der tæller denne.
Charlie Hughes, programleder på SNC Durham-kontoret, er uddannet ingeniør ved North Carolina State University og siger, at omkring halvdelen af personalet er blevet rekrutteret fra NC State.
En af Mars 2020's hovedmissioner er at bore efter sten- og jordprøver, der skal sendes tilbage til Jorden, og det ville ikke være i stand til at undvære de komponenter, som SNC har udviklet.
De otte komponenter, der er designet og bygget i Durham, bruges i robotarmen, tårnkerneboremaskinen og caching-enheden.
EN SELVKØRENDE BIL PÅ MARS
Vedholdenhed er forskellig fra tidligere Mars Rovers på en række måder. Curiosity rover kan kun bore og analysere støvet af sten. Vedholdenhed vil bore i klipper og tage en kerneprøve fra dem. Evnen til at tage og behandle disse prøver og forberede dem til en fremtidig tilbagesendelsesmission er kernen i denne mission.
[I videoen forårsager SNC SAS-gearmotoren bygget i Durham bevægelse fra 0:56-1:06.]
Vedholdenhed vil bruge sine dage på at bore Jezero-krateret, et gammelt floddelta fra Mars, og prøverne, den indsamler, kan indeholde de første beviser på udenjordisk liv.
Vedholdenhed, mere autonom end tidligere Rovers, er blevet beskrevet af en NASA-robotingeniør som "som selvkørende bil" på Mars. Den har en dedikeret navigationscomputer til at hjælpe dens bevægelser. Afstanden mellem Mars og Jorden betyder, at signaler tager 22 minutter en vej, hvilket gør det klodset og ineffektivt at navigere fra Jorden. For at den kan udføre sin primære mission på et år, vil dens selvnavigation være afgørende.
Vedholdenhed står over for en travl hverdag. Det vil opsende en helikopter, foretage sine prøvesamlinger og finde et sted at opbevare dem på Mars til indsamling ved en anden mission omkring 2026.
DE OTTE KOMPONENTER FREMSTILLET I DURHAM
En ingeniør på Durhams kontor gav disse beskrivelser af de komponenter, som Durham-kontoret har designet og bygget:
- SHACD gearmotor– SHACD står for 'sample handling arm, bit carousel and tube drop-off'. Uden denne gearmotors funktion ville Perseverance ikke være i stand til at behandle prøverne taget fra Mars overflade.
- SAS gearmotor– SAS står for Sealing og STIG (Spindle Twin Input Gearing). SAS-gearmotoren hjælper med at forsegle prøvehåndteringsrørene. Hvis de ikke er forseglet, kan de blive forurenet, hvilket forurener vigtige kerneprøver i processen.
En anden service, som SAS-gearmotoren yder, er muligheden for at skifte borets momenttilstande. Dette svarer til at skifte tilstand på din boremaskine derhjemme.
[Flere Durham-fremstillede komponenter er vist i denne video ovenfor: Feed gearmotor bliver brugt fra 9:26-9:33, SHACD bliver igen brugt fra 9:44-9:53.]
Endelig, uden denne gearmotor, ville Perseverances helikopter ikke være i stand til at indsætte. Helikopteren vil blive sendt på spejdermissioner og dirigere roveren til nye steder fra oven.
- Chuck gearmotor– Chuck-gearmotoren gør det muligt for roveren at skifte bor afhængigt af den type sten, den borer i. Dette svarer til den måde, en borepatron bruges til at sikre og frigøre bits i en boligejers boremaskine.
- Feed gearmotor– Når roveren borer i en klippe, fører denne gearmotor boret ind og ud af klippen. Den holder også hele boreenheden på plads under opsendelse og landing ved at fungere som en lås. Hvis boreaggregatet skulle bevæge sig i disse tider, ville boret ramme aeroshellen og forhindre den i at falde ned til Mars' overflade.
- Percussion gearmotor- Denne gearmotor er den drivende faktor bag slagmekanismen i tårnboreboret. Slagmekanismen er som en hammer til boret. Uden slaggearmotoren ville boret ikke være i stand til at bore i hårdere sten.
- ShEl gearmotor- ShEl står for 'skulder og albue'. Den bruges i roverens robotarm for at hjælpe den med at bevæge sig op og ned og fra venstre mod højre. SHEL-gearmotoren hjælper med at bevæge robotarmen for at indsamle prøver og foretage videnskabelige målinger.
- WAT gearmotor– WAT står for 'wrist and turret'. Denne gearmotor bruges i roverens robotarm for at hjælpe den med at dreje og dreje boretårnet. WAT-gearmotoren hjælper med at bevæge robotarmen for at indsamle prøver og foretage videnskabelige målinger.
- Spindel gearmotor- Dette er kernen i roverens boremekanisme og en del af spindle twin input gearing (STIG) mekanismen. Spindel gearmotoren drejer faktisk boret og brækker stenprøverne af, som til sidst vil blive sendt tilbage til Jorden for at studere.
Denne gearmotor er den mest unikke af alle SNC gearmotorer. Den har udgange til både at dreje boret og brække kerneprøver af. Begge disse udgange roterer samtidigt, selvom roveren har mulighed for at vælge, hvilken den vil have ved hjælp af SAS gearmotoren sammen med en skiftemekanisme.
Spindel gearmotoren skulle designes til at modstå alle slagkræfterne og overleve, hvis en borekrone nogensinde skulle sidde fast, mens man borede i en sten, hvilket skaber meget høje drejningsmomenter.
NASA ønskede at kunne begynde at bore tidligt om morgenen på Mars, når det er meget koldt, så SNC var nødt til at sikre sig, at fedtet inde i gearmotoren ikke blev fast og stadig kunne rotere ved -94°F.
SNC er nok bedst kendt for at bygge Dream Chaser-rumflyet, et autonomt rumfartøj, der vil opsendes til den internationale rumstation for NASA og levere last og videnskabelige eksperimenter.
Durham SNC-kontoret bygger også komponenter til Dream Chaser, der hjælper dens vinger med at udfolde sig og låse på plads i kredsløb, og som flytter flyvekontroloverfladerne under genindstigning.
Dream Chaser lander også på en landingsbane, ligesom pendulerne, og kan genbruges op til 15 gange.
Lanceringsvinduet åbner i slutningen af 2021. Durham SNC-kontoret er også ved at bygge komponenter til Dream Chaser, der specifikt hjælper dens vinger med at blive installeret i kredsløb.
Original artikelkilde: WRAL TechWire