Mars 2020 Perseverance Rover som lanseras på torsdag inkluderar 8 komponenter tillverkade i Durham

29 juli 2020

DURHAM – När NASA lanserar sin Mars Rover Perserverance 2020 torsdagen den 30 juli kommer den att inkludera åtta komponenter som används med 17 applikationer utvecklade av Sierra Nevada Corps (SNC) Durham-kontor.

Sierra Nevada Corporation (SNC) är en privatägd försvarsentreprenör (av en man och hustru som ursprungligen kommer från Turkiet), med en flygdivision baserad i Louisville, Colorado.

Detta är inte SNC Durhams första rymdrodeo. Durham-kontoret med 55 personer har utvecklat ställdon och andra komponenter för nästan alla Mars Rover-uppdrag, inklusive för Curiosity Rover som för närvarande befinner sig på Mars. Sammanlagt har SNC deltagit i 14 NASA Mars-uppdrag som räknar detta.

Charlie Hughes, programledare på SNC Durham-kontoret, är en ingenjörsexamen vid North Carolina State University och säger att ungefär hälften av personalen har rekryterats från NC State.

Ett av Mars 2020:s huvuduppdrag är att borra efter sten- och jordprover som ska skickas tillbaka till jorden, och det skulle inte klara sig utan komponenterna som SNC utvecklat.

De åtta komponenterna som designats och byggts i Durham används i robotarmen, revolverkärnborren och cachningsenheten.

EN SJÄLVKÖRANDE BIL PÅ MARS

Uthållighet skiljer sig från tidigare Mars Rovers på ett antal sätt. Curiosity rover kan bara borra och analysera dammet av stenar. Uthållighet kommer att borra i stenar och ta ett kärnprov från dem. Förmågan att ta och bearbeta dessa prover, och förbereda dem för ett framtida återvändandeuppdrag, ligger i hjärtat av detta uppdrag.

[I videon orsakar SNC SAS-växelmotorn byggd i Durham rörelse från 0:56-1:06.]

Uthållighet kommer att tillbringa sina dagar med att borra Jezero-kratern, ett gammalt floddelta från Mars, och proverna som den samlar in kan innehålla de första bevisen på utomjordiskt liv.

Uthållighet, mer autonom än tidigare Rovers, har beskrivits av en robottekniker från NASA som "som självkörande bil" på Mars. Den har en dedikerad navigationsdator för att underlätta dess rörelser. Avståndet mellan Mars och jorden innebär att signaler tar 22 minuter enkelriktad, vilket gör navigeringen från jorden klumpig och ineffektiv. För att den ska kunna utföra sitt primära uppdrag på ett år kommer dess självnavigering att vara avgörande.

Uthållighet står inför ett späckat schema. Den kommer att lansera en helikopter, göra sina provinsamlingar och hitta en plats att lagra dem på Mars för insamling av ett annat uppdrag omkring 2026.

DE ÅTTA KOMPONENTER TILLVERKAD I DURHAM

En ingenjör på Durhams kontor gav dessa beskrivningar av komponenterna som Durhamkontoret konstruerade och byggde:

SHACD växelmotor– SHACD står för 'provhanteringsarm, bitkarusell och tubavlämning'. Utan denna växelmotors funktion skulle Perseverance inte kunna bearbeta de prover som tagits från Mars yta.
SAS Växelmotor– SAS står för Sealing och STIG (Spindle Twin Input Gearing). SAS-växelmotorn hjälper till att täta provhanteringsrören. Om de inte är förseglade kan de bli kontaminerade, vilket förorenar viktiga kärnprover i processen.

En annan tjänst som SAS växelmotor ger är möjligheten att växla borrens vridmomentlägen. Detta liknar att byta läge på din borrmaskin hemma.

[Fler Durham-tillverkade komponenter visas i den här videon ovan: Matarväxelmotorn används från 9:26-9:33, SHACD används igen från 9:44-9:53.]

Slutligen, utan denna växelmotor, skulle Perseverances helikopter inte kunna sätta in. Helikoptern kommer att skickas på scoutuppdrag och dirigera rovern till nya platser från ovan.

Chuck växelmotor– Chuck-växelmotorn gör det möjligt för roveren att byta borrkronor beroende på vilken typ av sten den borrar i. Detta liknar det sätt som en chuck används för att säkra och frigöra borr i en husägares borr.
Matningsväxelmotor– När roveren borrar i en sten matar den här växelmotorn borren in och ut ur berget. Den håller också hela borrenheten på plats under uppskjutning och landning genom att fungera som ett lås. Om borrenheten skulle röra sig under dessa tider, skulle borren träffa aeroskalet, vilket hindrade det från att sjunka till Mars yta.
Slagverksväxelmotor- Denna växelmotor är den drivande faktorn bakom slagmekanismen i revolverkärnborren. Slagmekanismen är som en hammare för borren. Utan slagväxelmotorn skulle borrkronan inte kunna borra i hårdare stenar.
ShEl växelmotor- ShEl står för 'axel och armbåge'. Den används i roverns robotarm för att hjälpa den att röra sig upp och ner och från vänster till höger. SHEL-växelmotorn hjälper till att flytta robotarmen för att samla in prover och göra vetenskapliga mätningar.
WAT Växelmotor– WAT står för 'wrist and turret'. Denna växelmotor används i roverns robotarm för att hjälpa den att vrida och vrida borrtornet. WAT-växelmotorn hjälper till att flytta robotarmen för att samla in prover och göra vetenskapliga mätningar.
Spindelväxelmotor- Detta är kärnan i roverns borrmekanism och en del av spindle twin input gearing (STIG) mekanismen. Spindelväxelmotorn snurrar faktiskt borrkronan och bryter av stenproverna som så småningom kommer att skickas tillbaka till jorden för att studera.

Denna växelmotor är den mest unika av alla SNC-växelmotorer. Den har utgångar för att både snurra borrkronan och bryta av kärnprover. Båda dessa utgångar snurrar samtidigt, även om rovern har möjlighet att välja vilken den vill ha med hjälp av SAS-växelmotorn tillsammans med en växlingsmekanism.

Spindelväxelmotorn måste konstrueras för att stå emot alla slagkrafter och överleva om en borrkrona någonsin skulle fastna när man borrade i en sten, vilket skapar mycket höga vridmoment.

NASA ville kunna börja borra tidigt på morgonen på Mars, när det är väldigt kallt, så SNC var tvungen att se till att fettet inuti växelmotorn inte blev fast och fortfarande kunde snurra vid -94°F.

SNC är förmodligen mest känt för att bygga rymdplanet Dream Chaser, ett autonomt rymdskepp som kommer att skjutas upp till den internationella rymdstationen för NASA, och levererar last och vetenskapsexperiment.

Durham SNC-kontoret bygger också komponenter för Dream Chaser som hjälper dess vingar att utvecklas och låsas på plats i omloppsbana och som flyttar flygkontrollytorna under återinträde.

Dream Chaser landar också på en bana, ungefär som skyttlarna, och kan återanvändas upp till 15 gånger.

Lanseringsfönstret öppnar i slutet av 2021. Durham SNC-kontoret bygger också komponenter för Dream Chaser som specifikt hjälper dess vingar att distribueras i omloppsbana.

Ursprunglig artikelkälla: WRAL TechWire