De Mars 2020 Perseverance Rover, die donderdag wordt gelanceerd, bevat 8 componenten gemaakt in Durham

29 juli 2020

DURHAM – Wanneer NASA donderdag 30 juli zijn Mars Rover Perserverance 2020 lanceert, zal deze acht componenten bevatten die worden gebruikt met 17 applicaties die zijn ontwikkeld door het kantoor van de Sierra Nevada Corp (SNC) in Durham.

Sierra Nevada Corporation (SNC) is een particuliere defensie-aannemer (door een echtpaar dat oorspronkelijk uit Turkije komt), met een lucht- en ruimtevaartdivisie in Louisville, Colorado.

Dit is niet de eerste ruimterodeo van de SNC Durham-operatie. Het 55-koppige kantoor in Durham heeft actuatoren en andere componenten ontwikkeld voor bijna alle Mars Rover-missies, inclusief voor de Curiosity Rover die zich momenteel op Mars bevindt. In totaal heeft SNC deelgenomen aan 14 NASA Mars-missies, waaronder deze.

Charlie Hughes, programmamanager bij het SNC-kantoor in Durham, is afgestudeerd aan de North Carolina State University en zegt dat ongeveer de helft van het personeel is gerekruteerd bij NC State.

Een van de belangrijkste missies van Mars 2020 is het boren naar rots- en grondmonsters die naar de aarde kunnen worden teruggestuurd, en dit zou niet mogelijk zijn zonder de door SNC ontwikkelde componenten.

De acht componenten die in Durham zijn ontworpen en gebouwd, worden gebruikt in de robotarm, de boormachine en de caching-assemblage.

EEN ZELFRIJDENDE AUTO OP MARS

Doorzettingsvermogen verschilt in een aantal opzichten van eerdere Mars Rovers. Curiosity Rover kan alleen het stof van rotsen boren en analyseren. Doorzettingsvermogen zal in rotsen boren en er een kernmonster uit nemen. Het vermogen om deze monsters te nemen, te verwerken en voor te bereiden op een toekomstige terugkeermissie vormt de kern van deze missie.

[In de video veroorzaakt de in Durham gebouwde SNC SAS-reductiemotor beweging van 0:56-1:06.]

Perseverance zal zijn dagen doorbrengen met het boren van de Jezero-krater, een oude rivierdelta op Mars, en de monsters die het verzamelt kunnen het eerste bewijs van buitenaards leven bevatten.

Doorzettingsvermogen, autonomer dan eerdere Rovers, is door een robotica-ingenieur van NASA beschreven als ‘als een zelfrijdende auto’ op Mars. Het heeft een speciale navigatiecomputer om zijn bewegingen te ondersteunen. De afstand tussen Mars en de aarde betekent dat signalen er 22 minuten over doen (enkele reis), wat het navigeren vanaf de aarde onhandig en inefficiënt maakt. Om zijn voornaamste missie binnen een jaar te volbrengen, zal zijn zelfnavigatie van cruciaal belang zijn.

Doorzettingsvermogen heeft te maken met een druk schema. Het zal een helikopter lanceren, monsters verzamelen en een plek vinden om ze op Mars op te slaan, zodat ze rond 2026 door een andere missie kunnen worden verzameld.

DE ACHT COMPONENTEN GEMAAKT IN DURHAM

Een ingenieur op het kantoor van Durham gaf deze beschrijvingen van de componenten die het kantoor in Durham ontwierp en bouwde:

SHACD-reductiemotor– SHACD staat voor 'sample handling arm, bit carousel and tube drop-off'. Zonder de functie van deze motorreductor zou Perseverance de monsters die van het oppervlak van Mars zijn genomen niet kunnen verwerken.
SAS-motorreductor– SAS staat voor Sealing en STIG (Spindle Twin Input Gearing). De SAS-reductiemotor helpt bij het afdichten van de monsterbehandelingsbuizen. Als ze niet zijn afgedicht, kunnen ze besmet raken en daarbij belangrijke kernmonsters besmetten.

Een andere dienst die de SAS-motorreductor biedt, is de mogelijkheid om de koppelmodi van de boormachine te veranderen. Dit is vergelijkbaar met het schakelen tussen de modi op uw boormachine thuis.

[Meer door Durham gemaakte componenten zijn te zien in deze video hierboven: De voedingsreductiemotor wordt gebruikt van 9:26-9:33, de SHACD wordt opnieuw gebruikt van 9:44-9:53.]

Ten slotte zou de helikopter van Perseverance zonder deze motorreductor niet kunnen worden ingezet. De helikopter wordt op verkenningsmissies gestuurd en stuurt de rover van bovenaf naar nieuwe locaties.

Chuck reductiemotor– Dankzij de Chuck-reductiemotor kan de rover van boor wisselen, afhankelijk van het type rots waarin hij boort. Dit is vergelijkbaar met de manier waarop een boorkop wordt gebruikt om bits in de boormachine van een huiseigenaar vast te zetten en los te maken.
Voedingsmotorreductor– Wanneer de rover in een rots boort, voedt deze reductiemotor de boor in en uit de rots. Het houdt ook het gehele boorsamenstel op zijn plaats tijdens het lanceren en landen door als slot te fungeren. Als het boorsamenstel in die tijd zou bewegen, zou de boor de aeroshell raken, waardoor deze niet naar het oppervlak van Mars zou kunnen afdalen.
Percussie Motorreductor- Deze motorreductor is de drijvende factor achter het slagmechanisme in de revolverboormachine. Het percussiemechanisme is als een drilboor voor de boormachine. Zonder de slagmotorreductor zou de boor niet in hardere rotsen kunnen boren.
ShEl Motorreductor- ShEl staat voor 'schouder en elleboog'. Het wordt gebruikt in de robotarm van de rover om hem op en neer en van links naar rechts te helpen bewegen. De SHEL-reductiemotor helpt de robotarm te bewegen om monsters te verzamelen en wetenschappelijke metingen uit te voeren.
WAT-motorreductor– WAT staat voor 'pols en torentje'. Deze reductiemotor wordt gebruikt in de robotarm van de rover om hem te helpen de boorkoepel te draaien en draaien. De WAT-reductiemotor helpt de robotarm te bewegen om monsters te verzamelen en wetenschappelijke metingen uit te voeren.
Spindelreductiemotor- Dit is de kern van het boormechanisme van de rover en onderdeel van het Spindel Twin Input Gearing (STIG)-mechanisme. De spindelmotor laat de boor draaien en breekt de rotsmonsters af die uiteindelijk naar de aarde worden teruggestuurd om te worden bestudeerd.

Deze motorreductor is de meest unieke van alle SNC-motorreductoren. Het heeft uitgangen om zowel de boor te laten draaien als kernmonsters af te breken. Beide uitgangen draaien tegelijkertijd, hoewel de rover de mogelijkheid heeft om te selecteren welke hij wil met behulp van de SAS-reductiemotor en een schakelmechanisme.

De spindelmotor moest ontworpen worden om alle slagkrachten te weerstaan en te overleven als een boor ooit vast zou komen te zitten tijdens het boren in een rots, wat zeer hoge koppels oplevert.

NASA wilde vroeg in de ochtend kunnen beginnen met boren op Mars, als het erg koud is, dus moest SNC ervoor zorgen dat het vet in de motorreductor niet vast zou worden en nog steeds kon ronddraaien bij -94°F.

SNC is waarschijnlijk het meest bekend vanwege de bouw van het Dream Chaser-ruimtevliegtuig, een autonoom ruimtevaartuig dat voor NASA naar het internationale ruimtestation zal worden gelanceerd en vracht- en wetenschappelijke experimenten zal leveren.

Het Durham SNC-kantoor bouwt ook componenten voor Dream Chaser die ervoor zorgen dat de vleugels in een baan om de aarde worden ingezet en vastgezet, en die de vluchtbesturingsoppervlakken bewegen tijdens terugkeer.

Dream Chaser landt ook op een landingsbaan, net als de shuttles, en is tot 15 keer herbruikbaar.

Het lanceervenster gaat eind 2021 open. Het Durham SNC-kantoor bouwt ook componenten voor Dream Chaser die er specifiek voor zorgen dat de vleugels in een baan om de aarde worden ingezet.

Originele artikelbron: WRAL TechWire