Il lancio del Rover Perseverance di Marte 2020 giovedì include 8 componenti realizzati a Durham

Luglio 29, 2020

DURHAM – Quando la NASA lancerà il suo Mars Rover Perserverance 2020 giovedì 30 luglio, includerà otto componenti utilizzati con 17 applicazioni sviluppate dall'ufficio di Durham della Sierra Nevada Corp (SNC).

Sierra Nevada Corporation (SNC) è un appaltatore della difesa di proprietà privata (di marito e moglie originari della Turchia), con una divisione aerospaziale con sede a Louisville, in Colorado.

Questo non è il primo rodeo spaziale dell'operazione SNC Durham. L'ufficio di Durham, composto da 55 persone, ha sviluppato attuatori e altri componenti per quasi tutte le missioni del Mars Rover, incluso il Curiosity Rover attualmente su Marte. Complessivamente, SNC ha partecipato a 14 missioni NASA su Marte, inclusa questa.

Charlie Hughes, responsabile del programma presso l'ufficio SNC di Durham, è un laureato in ingegneria della North Carolina State University e afferma che circa la metà del personale è stato reclutato dalla NC State.

Una delle missioni principali di Mars 2020 è quella di perforare campioni di roccia e terreno da inviare sulla Terra, e non potrebbe fare a meno dei componenti sviluppati da SNC.

Gli otto componenti progettati e costruiti a Durham vengono utilizzati nel braccio robotico, nel trapano di carotaggio della torretta e nell'assemblaggio di caching.

UN’AUTO A GUIDA AUTONOMA SU MARTE

Perseverance è diverso dai precedenti Mars Rover in molti modi. Il rover Curiosity può solo perforare e analizzare la polvere delle rocce. Perseverance perforerà le rocce e ne preleverà un campione. La capacità di prelevare ed elaborare questi campioni e prepararli per una futura missione di ritorno è al centro di questa missione.

[Nel video il motoriduttore SNC SAS costruito a Durham provoca il movimento dalle 0:56-1:06.]

Perseverance trascorrerà i suoi giorni perforando il cratere Jezero, un antico delta del fiume marziano, e i campioni che raccoglieranno potrebbero contenere le prime prove di vita extraterrestre.

Perseverance, più autonoma rispetto ai precedenti Rover, è stata descritta da un ingegnere robotico della NASA come “un’auto a guida autonoma” su Marte. Ha un computer di navigazione dedicato per aiutarne i movimenti. La distanza tra Marte e la Terra significa che i segnali impiegano 22 minuti solo andata, il che rende la navigazione dalla Terra goffa e inefficiente. Affinché possa compiere la sua missione primaria in un anno, la sua auto-navigazione sarà fondamentale.

Perseverance deve affrontare un programma fitto di appuntamenti. Lancerà un elicottero, effettuerà la raccolta dei campioni e troverà un posto dove conservarli su Marte per essere raccolti da un'altra missione intorno al 2026.

GLI OTTO COMPONENTI MADE IN DURHAM

Un ingegnere dell'ufficio di Durham ha fornito queste descrizioni dei componenti progettati e costruiti dall'ufficio di Durham:

Motoriduttore SHACD– SHACD sta per "braccio di movimentazione dei campioni, carosello di punte e drop-off del tubo". Senza la funzione di questo motoriduttore, Perseverance non sarebbe in grado di processare i campioni prelevati dalla superficie di Marte.
Motoriduttore SAS– SAS sta per Sealing e STIG (Spindle Twin Input Gearing). Il motoriduttore SAS aiuta a sigillare i tubi di manipolazione dei campioni. Se non sono sigillati, potrebbero essere contaminati, contaminando importanti campioni durante il processo.

Un altro servizio fornito dal motoriduttore SAS è la possibilità di modificare le modalità di coppia del trapano. Questo è simile al cambio di modalità sul tuo trapano a casa.

[Altri componenti realizzati da Durham sono presenti nel video qui sopra: il motoriduttore di alimentazione viene utilizzato dalle 9:26 alle 9:33, lo SHACD viene nuovamente utilizzato dalle 9:44 alle 9:53.]

Senza questo motoriduttore, infine, l'elicottero di Perseverance non potrebbe decollare. L'elicottero verrà inviato in missioni di esplorazione, dirigendo il rover verso nuove posizioni dall'alto.

Motoriduttore mandrino– Il motoriduttore Chuck consente al rover di cambiare le punte del trapano a seconda del tipo di roccia che sta perforando. Questo è simile al modo in cui viene utilizzato un mandrino per fissare e rilasciare le punte nel trapano di un proprietario di casa.
Motoriduttore di alimentazione– Quando il rover sta perforando una roccia, questo motoriduttore alimenta il trapano dentro e fuori dalla roccia. Inoltre, mantiene in posizione l'intero gruppo di perforazione durante il lancio e l'atterraggio, agendo come un blocco. Se il gruppo della trivella dovesse muoversi in quei momenti, la trivella colpirebbe l’aeroshell, impedendole di scendere sulla superficie di Marte.
Motoriduttore a percussione- Questo motoriduttore è il motore del meccanismo di percussione del carotatore a torretta. Il meccanismo a percussione è come un martello pneumatico per il trapano. Senza il motoriduttore a percussione la punta del trapano non riuscirebbe a perforare le rocce più dure.
Motoriduttore Shel- ShEl sta per "spalla e gomito". Viene utilizzato nel braccio robotico del rover per aiutarlo a muoversi su e giù e da sinistra a destra. Il motoriduttore SHEL aiuta a muovere il braccio robotico per raccogliere campioni ed effettuare misurazioni scientifiche.
Motoriduttore WAT– WAT sta per "polso e torretta". Questo motoriduttore viene utilizzato nel braccio robotico del rover per aiutarlo a ruotare e ruotare la torretta di perforazione. Il motoriduttore WAT aiuta a muovere il braccio robotico per raccogliere campioni ed effettuare misurazioni scientifiche.
Motoriduttore mandrino- Questo è il nucleo del meccanismo di perforazione del rover e parte del meccanismo STIG (Twin Input Gearing). Il motoriduttore Spindle fa effettivamente girare la punta del trapano e rompe i campioni di roccia che alla fine verranno rimandati sulla Terra per essere studiati.

Questo motoriduttore è il più esclusivo tra tutti i motoriduttori SNC. Dispone di uscite sia per far girare la punta del trapano che per rompere i carotaggi. Entrambe queste uscite ruotano simultaneamente, sebbene il rover abbia la capacità di selezionare quale desidera utilizzando il motoriduttore SAS insieme a un meccanismo di cambio.

Il motoriduttore Spindle doveva essere progettato per resistere a tutte le forze percussive e sopravvivere nel caso in cui una punta del trapano dovesse rimanere bloccata durante la perforazione di una roccia, il che crea coppie molto elevate.

La NASA voleva poter iniziare la perforazione la mattina presto su Marte, quando fa molto freddo, quindi SNC ha dovuto assicurarsi che il grasso all'interno del motoriduttore non diventasse solido e potesse ancora girare a -94°F.

SNC è probabilmente meglio conosciuta per la costruzione dello spazioplano Dream Chaser, un veicolo spaziale autonomo che verrà lanciato verso la Stazione Spaziale Internazionale per la NASA, trasportando merci ed esperimenti scientifici.

L'ufficio SNC di Durham sta anche costruendo componenti per Dream Chaser che aiutano le sue ali a dispiegarsi e bloccarsi in posizione in orbita e che muovono le superfici di controllo di volo durante il rientro.

Dream Chaser atterra anche su una pista, proprio come le navette, ed è riutilizzabile fino a 15 volte.

La finestra di lancio si aprirà alla fine del 2021. L'ufficio SNC di Durham sta anche costruendo componenti per Dream Chaser che aiutano specificamente le sue ali a dispiegarsi in orbita.

Fonte articolo originale: WRAL TechWire