Der Mars 2020 Perseverance Rover startet am Donnerstag und umfasst 8 in Durham hergestellte Komponenten

Veröffentlichungsdatum: 29. Juli 2020

DURHAM – Wenn die NASA am Donnerstag, den 30. Juli, ihren 2020 Mars Rover Perserverance startet, wird dieser acht Komponenten enthalten, die mit 17 Anwendungen verwendet werden, die vom Durham-Büro der Sierra Nevada Corp (SNC) entwickelt wurden.

Sierra Nevada Corporation (SNC) ist ein privat geführtes Rüstungsunternehmen (betrieben von einem türkischen Ehepaar) mit einer Luft- und Raumfahrtabteilung mit Sitz in Louisville, Colorado.

Dies ist nicht das erste Weltraum-Rodeo des SNC-Betriebs in Durham. Das 55-köpfige Büro in Durham hat Antriebe und andere Komponenten für fast alle Mars-Rover-Missionen entwickelt, darunter auch für den Curiosity Rover, der sich derzeit auf dem Mars befindet. Insgesamt hat SNC, diese mitgerechnet, an 14 NASA-Marsmissionen teilgenommen.

Charlie Hughes, Programmmanager im SNC-Büro in Durham, hat einen Abschluss als Ingenieur an der North Carolina State University und sagt, dass etwa die Hälfte der Mitarbeiter von der North Carolina State University rekrutiert wurde.

Eine der Hauptmissionen von Mars 2020 besteht darin, nach Gesteins- und Bodenproben zu bohren, um diese zur Erde zu schicken. Dies wäre ohne die von SNC entwickelten Komponenten nicht möglich.

Die acht in Durham entwickelten und gebauten Komponenten werden im Roboterarm, im Revolverkernbohrer und in der Cache-Baugruppe verwendet.

EIN SELBSTFAHRENDES AUTO AUF DEM MARS

Perseverance unterscheidet sich in vielerlei Hinsicht von früheren Marsrovern. Curiosity Rover kann nur Gesteinsstaub bohren und analysieren. Perseverance hingegen wird in Gestein bohren und eine Kernprobe daraus entnehmen. Die Fähigkeit, diese Proben zu entnehmen, zu verarbeiten und sie für eine zukünftige Rückführungsmission vorzubereiten, ist das Herzstück dieser Mission.

[Im Video sorgt der in Durham gebaute SNC SAS-Getriebemotor von 0:56 bis 1:06 für Bewegung.]

Perseverance wird seine Tage damit verbringen, den Jezero-Krater, ein altes Flussdelta auf dem Mars, zu bohren, und die Proben, die es sammelt, könnten den ersten Beweis für außerirdisches Leben enthalten.

Perseverance ist autonomer als frühere Rover und wurde von einem NASA-Robotikingenieur als „selbstfahrendes Auto“ auf dem Mars beschrieben. Es verfügt über einen eigenen Navigationscomputer, der seine Fortbewegung unterstützt. Aufgrund der Entfernung zwischen Mars und Erde dauert eine Signalübertragung 22 Minuten in eine Richtung, was die Navigation von der Erde aus umständlich und ineffizient macht. Damit es seine Hauptmission in einem Jahr erfüllen kann, wird seine Selbstnavigation von entscheidender Bedeutung sein.

Perseverance hat einen vollen Terminplan. Das Satellit wird einen Helikopter starten, Proben sammeln und einen Lagerplatz auf dem Mars finden, damit die Proben im Jahr 2026 von einer anderen Mission abgeholt werden können.

DIE ACHT IN DURHAM HERGESTELLTEN KOMPONENTEN

Ein Ingenieur des Durham-Büros lieferte folgende Beschreibungen der Komponenten, die das Durham-Büro entworfen und gebaut hat:

• SHACD-Getriebemotor– SHACD steht für „Sample Handling Arm, Bit Carousel and Tube Drop-off“. Ohne die Funktion dieses Getriebemotors wäre Perseverance nicht in der Lage, die von der Marsoberfläche entnommenen Proben zu verarbeiten.
• SAS-Getriebemotor– SAS steht für Sealing und STIG (Spindle Twin Input Gearing). Der SAS-Getriebemotor hilft dabei, die Probenhandhabungsrohre abzudichten. Wenn sie nicht abgedichtet sind, könnten sie verunreinigt werden und dabei wichtige Kernproben verunreinigen.

Ein weiterer Vorteil des SAS-Getriebemotors ist die Möglichkeit, die Drehmomentmodi des Bohrers zu wechseln. Dies ist vergleichbar mit dem Umschalten der Modi bei Ihrer Bohrmaschine zu Hause.

[Im obigen Video sind weitere Komponenten aus Durham zu sehen: Von 9:26 bis 9:33 kommt der Vorschubgetriebemotor zum Einsatz, von 9:44 bis 9:53 kommt erneut das SHACD zum Einsatz.]

Ohne diesen Getriebemotor wäre der Hubschrauber von Perseverance nicht startbereit. Der Hubschrauber wird auf Erkundungsmissionen geschickt, um den Rover von oben zu neuen Standorten zu dirigieren.

• Futtergetriebemotor– Der Bohrfutter-Getriebemotor ermöglicht es dem Rover, die Bohrer je nach Gesteinsart, in die er bohrt, zu wechseln. Dies ähnelt der Art und Weise, wie ein Bohrfutter verwendet wird, um Bohrer in einer Heimwerkerbohrmaschine zu befestigen und freizugeben.
• Vorschubgetriebemotor– Wenn der Rover in einen Felsen bohrt, schiebt dieser Getriebemotor den Bohrer in den Felsen hinein und wieder heraus. Außerdem hält er die gesamte Bohreinheit während des Starts und der Landung an Ort und Stelle, indem er als Sperre fungiert. Würde sich die Bohreinheit während dieser Zeit bewegen, würde der Bohrer gegen die Aeroshell stoßen und so verhindern, dass er auf die Marsoberfläche herabsinkt.
• Schlaggetriebemotor- Dieser Getriebemotor ist der Antriebsfaktor hinter dem Schlagwerk im Revolverkernbohrgerät. Das Schlagwerk ist wie ein Presslufthammer für den Bohrer. Ohne den Schlaggetriebemotor könnte der Bohrer nicht in härtere Gesteine bohren.
• ShEl Getriebemotor- ShEl steht für „Schulter und Ellbogen“. Es wird im Roboterarm des Rovers verwendet, um ihn auf und ab und von links nach rechts zu bewegen. Der SHEL-Getriebemotor hilft dabei, den Roboterarm zu bewegen, um Proben zu sammeln und wissenschaftliche Messungen durchzuführen.
• WAT Getriebemotor– WAT steht für „Wrist and Turret“. Dieser Getriebemotor wird im Roboterarm des Rovers verwendet, um ihm beim Drehen und Wenden des Bohrturms zu helfen. Der WAT-Getriebemotor hilft dabei, den Roboterarm zu bewegen, um Proben zu sammeln und wissenschaftliche Messungen durchzuführen.
• Spindelgetriebemotor- Dies ist der Kern des Bohrmechanismus des Rovers und Teil des Spindel-Doppeleingangsgetriebemechanismus (STIG). Der Spindelgetriebemotor dreht den Bohrer und bricht die Gesteinsproben ab, die schließlich zur Untersuchung zur Erde zurückgeschickt werden.

Dieser Getriebemotor ist der einzigartigste aller SNC-Getriebemotoren. Er hat Ausgänge, um sowohl den Bohrer zu drehen als auch Kernproben abzubrechen. Beide Ausgänge drehen sich gleichzeitig, obwohl der Rover mithilfe des SAS-Getriebemotors und eines Schaltmechanismus auswählen kann, welchen er möchte.

Der Spindelgetriebemotor musste so konstruiert sein, dass er allen Schlagkräften standhält und auch das Feststecken eines Bohrers beim Bohren in einen Fels, bei dem sehr hohe Drehmomente entstehen, übersteht.

Die NASA wollte mit den Bohrungen auf dem Mars schon in den frühen Morgenstunden beginnen können, wenn es sehr kalt ist. Deshalb musste SNC sicherstellen, dass das Fett im Getriebemotor nicht fest wird und sich auch bei -94 °F noch drehen kann.

SNC ist wahrscheinlich am besten für den Bau des Raumflugzeugs „Dream Chaser“ bekannt, eines autonomen Raumfahrzeugs, das für die NASA zur Internationalen Raumstation starten und Fracht sowie wissenschaftliche Experimente transportieren wird.

Das SNC-Büro in Durham baut außerdem Komponenten für Dream Chaser, die dabei helfen, die Flügel auszufahren und in der Umlaufbahn zu verriegeln, und die die Flugsteuerflächen beim Wiedereintritt bewegen.

Dream Chaser landet, ähnlich wie die Shuttles, auf einer Landebahn und kann bis zu 15 Mal wiederverwendet werden.

Das Startfenster öffnet sich Ende 2021. Das SNC-Büro in Durham baut auch Komponenten für Dream Chaser, die speziell dabei helfen, seine Flügel im Orbit auszufahren.

Originalquelle des Artikels: WRAL TechWire