木曜日に発売されるMars 2020 Perseverance Roverには、ダーラム製の8つのコンポーネントが含まれています

2020年7月29日

ダーラム – NASAが7月30日木曜日に2020年火星探査車パーサバランスを打ち上げる際、同探査車にはシエラネバダ社（SNC）ダーラム事務所が開発した17のアプリケーションで使用される8つのコンポーネントが搭載される予定だ。

シエラネバダコーポレーション (SNC) は、コロラド州ルイビルに航空宇宙部門を構える民間防衛請負業者 (トルコ出身の夫婦が経営) です。

これは、SNC ダーラム事業所にとって初めての宇宙活動ではありません。55 名の従業員を擁するダーラムオフィスは、現在火星に着陸中のキュリオシティローバーを含む、ほぼすべての火星探査車ミッション用のアクチュエーターやその他のコンポーネントを開発してきました。SNC は、今回のミッションを含め、合計 14 回の NASA 火星ミッションに参加しています。

SNCダーラム事務所のプログラム・マネージャー、チャーリー・ヒューズ氏はノースカロライナ州立大学の工学部卒業生で、スタッフの約半数がノースカロライナ州立大学から採用されたと語る。

マーズ2020の主なミッションの一つは、岩石や土壌のサンプルを掘削して地球に送り返すことであり、SNCが開発したコンポーネントがなければそれは不可能だ。

ダーラムで設計・製造された 8 つのコンポーネントは、ロボットアーム、タレットコアリングドリル、キャッシュアセンブリに使用されます。

火星の自動運転車

パーセベランスは、これまでの火星探査車とはさまざまな点で異なります。キュリオシティ探査車は、岩石の塵を掘削して分析することしかできません。パーセベランスは岩石を掘削してコアサンプルを採取します。これらのサンプルを採取して処理し、将来の帰還ミッションに備える能力が、このミッションの核心です。

[ビデオでは、ダーラムで製造された SNC SAS ギアモーターが 0:56 から 1:06 まで動きを起こしています。]

パーセベランスは、古代の火星の河川デルタであるジェゼロ・クレーターの掘削に数日間を費やす予定で、収集したサンプルには地球外生命の最初の証拠が含まれている可能性がある。

パーセベランスは、これまでの探査車よりも自律性が高く、NASAのロボット工学エンジニアは火星では「自動運転車」と表現している。移動を支援する専用のナビゲーションコンピューターを搭載している。火星と地球の距離は、信号が片道22分かかるため、地球からのナビゲーションは不器用で非効率的だ。1年で主要ミッションを達成するには、自律ナビゲーションが重要になる。

パーセベランスは忙しいスケジュールに直面している。ヘリコプターを打ち上げ、サンプルを収集し、2026年頃の別のミッションで回収するために火星にサンプルを保管する場所を探すことになる。

ダーラムで作られた8つの部品

ダーラム事務所のエンジニアは、ダーラム事務所が設計および構築したコンポーネントについて次のように説明しています。

SHACD ギアモーター– SHACD は「サンプル処理アーム、ビットカルーセル、チューブドロップオフ」の略です。このギアモーターの機能がなければ、パーセベランスは火星の表面から採取したサンプルを処理できません。
SAS ギアモーター– SAS は、Sealing と STIG (Spindle Twin Input Gearing) の略です。SAS ギアモーターは、サンプル処理チューブの密閉に役立ちます。密閉されていない場合は、汚染され、その過程で重要なコアサンプルが汚染される可能性があります。

SAS ギアモーターが提供するもう 1 つの機能は、ドリルのトルクモードを切り替える機能です。これは、自宅のドリルのモードを切り替えるのと似ています。

[上のビデオでは、ダーラム製のコンポーネントがさらに紹介されています。フィードギアモーターは 9:26 ～ 9:33 で使用されており、SHACD は 9:44 ～ 9:53 で再び使用されています。]

最後に、このギアモーターがなければ、パーセベランスのヘリコプターは展開できません。ヘリコプターは偵察任務に派遣され、上空から探査車を新しい場所に誘導します。

チャックギアモーター– チャックギアモーターにより、掘削する岩石の種類に応じてローバーがドリルビットを変更できます。これは、住宅所有者のドリルでチャックを使用してビットを固定および解除する方法に似ています。
フィードギアモーター– 探査機が岩を掘削しているとき、このギアモーターがドリルを岩に出し入れします。また、打ち上げと着陸の際にはロックとして機能し、掘削アセンブリ全体を所定の位置に保持します。この間にドリルアセンブリが動いてしまうと、ドリルがエアロシェルにぶつかり、火星の表面に降下できなくなります。
パーカッションギアモーター このギアモーターは、タレットコアリングドリルの打撃機構の駆動要素です。打撃機構はドリルの削岩機のようなものです。打撃ギアモーターがなければ、ドリルビットはより硬い岩を掘削できません。
シェルギアモーター ShEl は「肩と肘」の略です。探査機のロボットアームで使用され、上下左右に動かすのに役立ちます。SHEL ギアモーターは、サンプルを収集したり科学的測定を行うためにロボットアームを動かすのに役立ちます。
WAT ギアモーター– WAT は「リストとタレット」の略です。このギアモーターは、ローバーのロボットアームで使用され、ドリルタレットを回転させるのに役立ちます。WAT ギアモーターは、サンプルを収集し、科学的測定を行うためにロボットアームを動かすのに役立ちます。
スピンドルギアモーター - これは探査機のドリル機構の中核であり、スピンドルツインインプットギアリング (STIG) 機構の一部です。スピンドルギアモーターは実際にドリルビットを回転させ、最終的に地球に送り返されて研究される岩石サンプルを切り取ります。

このギアモーターは、すべての SNC ギアモーターの中で最もユニークです。ドリルビットを回転させる出力とコアサンプルを切り離す出力の両方を備えています。これらの出力は両方とも同時に回転しますが、ローバーは SAS ギアモーターとシフト機構を使用して、どちらか一方を選択できます。

スピンドルギアモーターは、あらゆる衝撃力に耐え、岩を掘削中にドリルビットが詰まって非常に高いトルクが生じても動作し続けられるように設計する必要がありました。

NASA は、非常に寒い火星の早朝に掘削を開始できるようにしたかったので、SNC はギアモーター内のグリースが固まらず、-94°F でも回転し続けることを確認する必要がありました。

SNC は、NASA のために国際宇宙ステーションに打ち上げられ、貨物や科学実験を運ぶ自律型宇宙船、ドリームチェイサースペースプレーンの製造で最もよく知られているでしょう。

ダーラムSNCオフィスでは、ドリームチェイサーの翼を展開して軌道上に固定し、再突入時に飛行制御面を動かす部品も製造している。

ドリームチェイサーもシャトルと同様に滑走路に着陸し、最大15回まで再利用できます。

打ち上げのチャンスは2021年後半に到来する。ダーラムSNCオフィスでは、ドリームチェイサーの翼を軌道上で展開するのに役立つコンポーネントも製造している。

元の記事の出典: WRAL TechWire