Колеса марсохода «Кьюриосити» разрушаются, и это очень большая проблема

12 598 просмотров
Об авторе

wheels

На колесах марсохода «Кьюриосити» имеются дыры. Они всегда там были — такова их конструкция. Двенадцать отверстий, расположенных на каждом из колес ровера, призваны помогать марсианской автономной научной лаборатории передвигаться по прериям Красной планеты. Однако ровер столкнулся с серьезной проблемой — на его колесах стали появляться новые дырки, которые уже не помогают, а напротив, негативно влияют на мобильные особенности робота.

Дырки в колесах «Кьюриосити» стали настоящей проблемой для миссии. Инженерам и операторам марсохода приходится ежедневно перепроверять маршрут движения и выбирать более безопасные для его колес пути к основной цели марсианской лаборатории — горе Шарпа. Как отмечают руководители этой миссии, текущее состояние колес ровера пока никак не сказывается на способности марсохода бороздить марсианскую поверхность. Но если эти дырки в колесах не вызывают никаких проблем, то почему операторам приходится изменять маршрут движения? Так какое же на самом деле значение имеют появившиеся повреждения?

pic1

Фото NASA / JPL / MSSS / Emily Lakdawalla

Портал Gizmodo решил разобраться в этом вопросе и выяснил через Эмили Лакдавалла из организации The Planetary Society у менеджера проектов космических миссий NASA Джима Эриксона подробности о статуте текущей миссии марсохода «Кьюриосити». Дальнейший рассказ ведет Эмили Лакдавалла, вдоволь расспросившая Эриксона и узнавшая ответы на шесть основных и главных вопросов:

  • Виды повреждений колес?
  • Что именно вызывает повреждение колес?
  • Каков ожидаемый запас прочности у колес?
  • Можно ли этот запас прочности как-то увеличить?
  • Почему эти проблемы не были предвидены?
  • Что планируется учесть в ровере, который отправится на Марс в 2020 году?

Если описать всю историю кратко: повреждение колес марсохода представляется действительно очень серьезной проблемой, однако эти повреждения не обязательно могут ограничить возможности марсохода. Ответственные за эту миссию люди понимают данную проблему и даже могут частично ее решить. Ровер будет способен завершить свою первоначальную задачу и, возможно, даже получит дополнительные. Отмечается, что единственным пока серьезным вопросом является то, что повреждения колес марсохода заставляют снижать темп движения «Кьюриосити» и более внимательно выбирать пути его продвижения к поставленному пункту назначения. Однако, перед тем как более детально обсудить каждый из вышеописанных вопросов, предлагаю ознакомиться с тем, как собственно устроена сама подвеска и колеса марсохода.

Колеса и подвеска марсохода «Кьюриосити»

На фото ниже можно увидеть одно из шести колес, которые в настоящий момент бороздят поверхность Марса. Поверхность каждого из таких колес выполнена из цельного куска алюминия. Диаметр и ширина каждого колеса составляет 50 x 40 сантиметров. На каждом колесе имеются грунтозацепы (протектор), толщина которых составляет 7,5 миллиметра. В отличие от роверов «Спирит» и «Оппортьюнити», грунтозацепы у «Кьюриосити» неровные. Это позволяет избежать бокового скольжения.

Pic2

Фото NASA / JPL / Emily Lakdawalla

Толщина каждой «шины» колеса составляет 0,75 миллиметра, и это минимально возможная толщина, которую возможно добиться благодаря механической обработке. Грунтозацепы (протектор), помимо всего прочего, добавляют структурной прочности и жесткости всей конструкции колеса, а шины позволяют роверу не увязнуть в песке. Поверхность колес неплоская, каждое из них имеет форму напоминающую конус. Сделано это для того, чтобы смягчить момент посадки марсохода на Марс (если помните, ровер сел на планету своими собственными колесами, а не верхом на посадочном модуле). На внешнем краю каждого колеса имеется ободок, который также необходим для придания прочности и жесткости всей конструкции. Помимо этого, внутри находится дополнительный обод, который является базой для дисков колес. Одна из секций шины имеет дырки, выполняющие роль одометрического маркера. Их наличие позволяет навигационному программному обеспечению аппарата измерять прогресс движения марсохода по мягким поверхностям путем фотографирования оставленных колесами следов. Забавный факт. Эти отверстия нанесены таким образом, что на азбуке Морзе означают «JPL» (Лаборатория реактивного движения).

На фотографии ниже показана система подвески Rocker-Bogie (так называемая балансирная тележка) марсохода. Интересным фактом является то, что данная система крепится к основному телу марсохода всего с трех сторон: два крепления по бокам и одно сверху (в середине находится интерфейс дифференциала, который соединяет две стороны подвески между собой). Сама длинная часть, балансир (rocker), крепится к телу. На фронтальном конце балансира крепится фронтальное поворотное колесо. На конце задней части балансира крепится тележка (bogie), к которой, в свою очередь, крепятся средние и задние колеса марсохода. Система подвески Rocker-Bogie позволяет роверу сохранять правильный угол наклона даже тогда, когда он ползет на возвышенность или преодолевает какое-то препятствие. При этом длина балансира (rocker) и тележки (bogie) выбрана с таким учетом, чтобы равномерно распределить вес марсохода на все его шесть колес.

pic3

Фото NASA / JPL / Emily Lakdawalla

rocker-bogie-structure

Данная система подвески была разработана с предполагаемым запасом хода на 10-20 километров пути. Размер колес «Кьюриосити» был выбран таким образом, чтобы они создавали такое же давление на марсианскую поверхность, какое создают колеса марсоходов Mars Exploration Rover («Спирит» и «Оппортьюнити»). При испытаниях на Земле с использованием полноразмерного тестового марсианского ровера инженеры обнаружили, что система подвески способна выдержать даже грубую посадку на поверхность. Кроме того, специалисты проверили подвеску на способность противостоять скольжению. Выяснилось, что с такой подвеской марсоход может подниматься по склонам с ровной поверхностью и углом до 22 градусов, однако проблемы скольжения могут возникнуть даже при угле наклона в 10 градусов, если склон будет состоять из сыпучего песка. При испытаниях подвески в пустыне, инженеры из Лаборатории реактивного движения (JPL) выяснили, что более крупные колеса «Кьюриосити» лучше справляются с песчаной поверхностью, чем более компактные колеса марсоходов Mars Exploration Rover.

Теперь вернемся к нашим основным вопросам и разберем их более подробно.

1. Каков характер повреждений колес?

Недавнее исследование показало, что на колесах марсохода могут образовываться три вида повреждений: вмятины, проколы и разрывы. На фотографии ниже можно посмотреть на то, как со временем увеличивается ущерб, связанный с этими повреждениями. Полученные снимки были отсортированы и пронумерованы, чтобы легче понять уровень и характер увеличивающихся повреждений.

pic4

Фото NASA / JPL / MSSS / Emily Lakdawalla

На 708 сол (3 августа 2014 года) «Кьюриосити» провел серию коротких «пробежек», после чего установленная на него камера MAHLI сделала снимки каждого колеса, чтобы проверить их текущее состояние.

В настоящий момент самым поврежденным колесом является левое среднее. На фото четко показано то, как усугубляется уровень его повреждений со временем, проведенным на Красной планете.

pic5

Фото NASA / JPL / MAHLI / Emily Lakdawalla

Пронумерованные секции на каждом изображении позволяют легче ориентироваться с расположением повреждений металлической оболочки. Следует отметить, что грунтозацепы (или шипы, кому как удобнее) остались нетронутыми. Из полученных изображений становится ясным следующее:

  • На двух задних колесах появились царапины и вмятины, однако дырок в них не образовалось (кроме уже имевшихся одометрических маркеров);
  • На средних и фронтальных колесах (но не на всех) в центральной части имеются большие дырки;
  • В некоторых местах проколы и разрывы вызвали появление очень больших дырок;
  • Насколько можно судить по изображениям, покрытие колес, призванное компенсировать наличие образовавшихся в них дырок, по прежнему осталось на месте;
  • В местах стыков шипов образовалась небольшая затертость;
  • В местах рядом с одометрическими маркерами, судя по изображениям, на покрытии колес не наблюдается повреждений;
  • Сами шипы остались нетронутыми. Кроме того, не видно никаких признаков повреждений дисков колес;
  • Даже на самых поврежденных колесах обода жесткости не пострадали. Места вокруг этих ободков жесткости кажется тоже остались нетронутыми;
  • Общий характер всех повреждений не изменил форму ни одного из колес.

2. Что именно вызывает повреждение колес?

Первоначально это казалось загадкой для руководителей миссии. Инженеры посчитали, что никаких повреждений колес не должно быть вовсе. Однако спустя какое-то время, проведенное на планете, на колесах марсохода начали появляться царапины и вмятины. Сначала инженеры не уделили этому моменту нужного внимания, так как повреждения были действительно незначительными. Первый серьезный прокол колеса был обнаружен на 411 сол. На 463 сол пребывания на Марсе на одном из колес образовалась огромный разрыв. Спустя время на проводимом JPL специальном мероприятии, приуроченном второй годовщине с момента посадки ровера на Марс, кто-то попросил оператора марсохода Мэтта Хеверли вспомнить о самом печальном для него событии, связанным с этой миссией. И Мэтт признался, что самым ужасным для него днем стал 463 сол.

«Когда мы увидели эти изображения, мы поняли, что дырки на колесах стали намного больше, чем ожидалось. Мы не знали, что могло вызвать их появление. Мы также не знали, продолжат ли они появляться и разрастаться в дальнейшем».

Мэтт говорит, что в тот момент они поняли, что дальнейшее движение марсохода с ранее принятым маршрутом должно быть радикально пересмотрено. Однако на вопрос о том, как именно оно должно быть пересмотрено, они смогли ответить только после того, как начали проводить новые наземные проверки и испытания.

pic6

Фото NASA / JPL / MSSS / Damia Bouic

Фотография выше была получена камерой MAHLI, установленной на манипулятор «Кьюриосити» на 463 сол пребывания на Марсе (24 ноября 2013 года). Над предусмотренными конструкцией отверстиями на левом фронтальном колесе появился большой разрыв. Помимо этого, с этого ракурса видны несколько более мелких вмятин, перерастающих в дырки, которые образовались на одном из средних колес.

Эти негативные эффекты не проявляются, если марсоход двигается по мягкой поверхности из песка, который частично компенсирует нагрузку. Они возникают только тогда, когда колесам ровера приходится выдерживать вес всей машины, когда та двигается по грубой каменистой поверхности.

С момента обнаружения первых повреждений инженеры начали проводить различные проверки колес и подвески как на Земле, так и на Марсе. Если кратко, то было обнаружено, что выявляемые повреждения чаще всего связаны с двумя проблемами: первая проблема приводит к разрывам, вторая — к проколам. Что касается трещин, то они образуются в результате износа колес. Ведь если несколько раз сгибать и разгибать металл, то в конце концов он может сломаться. Колесам марсохода порою приходится передвигаться по очень грубой каменистой поверхности, там где вовсе нет песка, который смягчает воздействие на них внешних факторов. В результате наезда на камень металл колеса прогибается. Несмотря на то, что колеса были разработаны с учетом того, чтобы выдерживать множество таких сгибаний и разгибаний и сохранять при этом свою форму, многократное повторение этого процесса вызывает усталость покрытия колес и делает его более хрупким. Проколы на колесах появляются чаще всего в результате движения по заостренным камням. И все же не просто движение по заостренному камню может вызывать появление дырки в колесе — в конце концов, судя по фотографии ниже, где ровер наезжает на один из таких камней, это не оказывается для него проблемой, так как мы уже отмечали, что подвеска марсохода разработана таким образом, чтобы равномерно распределять нагрузку на все шесть его колес. Проблему проколов определенно вызывает что-то еще.

pic7

Очередная проверка состояния колес на 631 сол показала, что правое заднее колесо находится на заостренном камне. Вес колеса полностью поддерживается камнем, но прокола не происходит (Фото NASA / JPL / MSSS)

Оказывается, что имеются механические аспекты того, как ведет себя подвеска в момент, когда ее колеса находятся на заостренных камнях. Колесо может противостоять силе, равной одной шестой веса марсохода, когда находится на заостренном камне, однако оно не способно выдерживать весь вес марсохода с учетом веса оставшихся пяти колес, которые перекладывают нагрузку на шестое колесо, стоящее на заостренном камне. Данный факт оказывает более негативное влияние именно на фронтальные и средние колеса, чем на задние. Если еще раз взглянуть на конструкцию подвески марсохода, то можно заметить, что крепления для средних и фронтальных колес расположены под углом наклона вниз. В этом случае, если фронтальное или среднее колесо наезжает на камень и ровер при этом продолжает двигаться, то крепление передает направленную силу обратно на колесо. В свою очередь, задние колеса не испытывают этой направленной вниз силы, так как они расположены позади основного балансира. Примерно как колеса у чемодана.

Все эти негативные воздействия были предусмотрены еще в рамках тестовых испытаний на Земле, до того момента, как «Кьюриосити» отправился на Марс. Инженеры знали, что если заостренные камни могут двигаться под колесами ровера, то они не будут представлять большой опасности для его колес: при наезде на них они просто проворачивались под действием оказываемой на них силы. Проблему, как оказалось позже, вызывают те заостренные камни, которые не могут двигаться. Если заостренный камень частично углублен в поверхность или имеет боковую поддержку других камней, то проворачиваться под весом марсохода он не может. В результате колесо всей своей массой на него наезжает, что и вызывает прокол. На мероприятии по случаю второй годовщины посадки на Марс Мэтт Хеверли показал аудитории видео с тестовых испытаний, где роль камня выполнял металлический прут, углубленный в землю и по которому проехало колесо ровера. Прут впился в колесо как консервный нож в банку.

Stitched Panorama

Заостренные камни, частично углубленные в песок, представляют наибольшую опасность для целостности колес «Кьюриосити» (Фото NASA / JPL / MSSS / Ed Truthan)

«Для обывателя все камни на Марсе могут показаться одинаковыми, но это далеко не так», — рассказывает Эриксон.

«Там имеются очень твердые камни, которые фактически намертво зафиксированы на своем месте. На Марсе очень часто встречаются частично углубленные в поверхность камни, которые постоянно подвергались воздействию ветра и фактически были им заточены. Поэтому когда вы на них наезжаете, то они не двигаются со своего места и не уходят вглубь песка, они в буквальном смысле прорезают колесо, которое на них наезжает. Опасность повреждения стала еще выше в середине и конце прошлого ноября, когда роверу, к большому сожалению, пришлось двигаться по местности, где таких камней оказалось очень много».

3. Каков ожидаемый запас прочности у колес?

Как мы уже выяснили, самые серьезные повреждения на колеса оказывают заостренные и углубленные в поверхность камни. Эриксон рассказал мне, что инженеры проводили испытания прочности колес при движении по такому типу грунта. К сожалению, результаты оказались не очень положительными.

«Проблема очень серьезная. При движении по такой породе колес хватит примерно на 8 километров пути, после чего начнется их быстрая деградация и полное разрушение».

То, как выглядит разрушенное колесо, можно посмотреть на фотографиях ниже, а также на видео по ссылке:

pic9

Инженер команды «Кьюриосити» держит в руках колесо, проходившее испытания на импровизированной тестовой площадке Mars Yard, созданной Лабораторией реактивного движения. Колесо прошло многие километры тестового пути по очень сложной для него местности. Оно фактически раскололось надвое, но по-прежнему способно сохранять свои основные функции (Фото NASA / JPL)

Из фотографий и видео можно заметить, что концентрация основных повреждений происходит в центре колеса. То же самое ожидает и колеса марсохода «Кьюриосити». Несмотря на ужасные последствия, одометрический маркер по-прежнему не получил никаких существенных повреждений, как и кольцо жесткости колеса. Я спросила Эриксона о том, сможет ли марсоход продолжать движение, окажись все его колеса в таком же плачевном состоянии, и он ответил, что это возможно, но с небольшой оговоркой:

«Дело в том, что в непосредственной близости от колес расположены кабели питания колесных двигателей. Если поврежденное колесо начнет задевать этот кабель, все может обернуться коротким замыканием. Если замыкание произойдет в определенном месте, то подаваемый ток может вернуться обратно в контроллер привода и повредить его. Суть в том, что этот механизм отвечает не только за обороты колес: антенна, усиливающая антенна и вообще все другие двигающиеся и поворачивающиеся части могут в таком случае быть повреждены».

По той же причине (короткое замыкание в ключевых блоках) вышел из строя китайский луноход «Юйту». Для «Кьюриосити» такое развитие событий тоже бы оказалось фатальным.

Хорошая новость заключается в том, что выбор более дружелюбной поверхности для движения марсохода, по словам Эриксона, может продлить жизнь его колес. Эриксон рассказал, что они провели испытания колес на самых разных поверхностях и выяснили, какая из них наиболее благоприятно скажется на возможности дальнейшего функционирования марсохода. Правда, здесь следует учесть, что расчеты все-таки приблизительные.

  • Движение по очень каменистому грунту: приблизительно 8 километров;
  • Движение по поверхности с большим количеством камней: 13-14 километров;
  • Грунт с малым количеством камней: 30-40 километров или больше;
  • Гладкая или песчаная поверхность с небольшим количеством или полным отсутствием камней: сложно предугадать, так как повреждающие факторы отсутствуют.

Специалисты тем не менее отмечают, что неважно, какие повреждения уже имеются на колесах, они по-прежнему смогут выполнять свою функцию до тех пор, пока повреждения не появятся на большом количестве грунтозацепов (шипов). Накапливаемые повреждения какое-то время не будут ограничивать возможность марсохода передвигаться по самым разным типам марсианского грунта. Даже по песку.

4. Можно ли продлить время жизни колес?

Всем должно быть понятно, что инженеры NASA не могут просто взять, слетать на Марс и заменить поврежденные колеса марсохода на новые. Но, к счастью, команда «Кьюриосити» нашла несколько способов, которые помогут снизить негативные факторы разрушения и общий уровень износа:

Двигаться аккуратнее. Операторы марсохода стараются избегать его передвижения по любому заостренному камню, который встречается на пути ровера. Правда, это помогает только в первые 10 или 20 метров проложенного пути, потому что дальше уже не представляется возможности обнаружить опасные камни. Движение по грубой поверхности короткими отрезками пути позволит избежать многих потенциально опасных для колес камней.

Двигаться задом наперед. Если развернуть ровер в обратном направлении, его средние и фронтальные колеса будут двигаться за тележкой (bogie), а не тащить ее за собой. При этом угол наклона тележки, которая держит заднее колесо, будет таким, что колесо не будет испытывать такую же силу тяжести, какую бы он испытывал тогда, когда фронтальным и средним колесам приходилось катиться вперед. Хеверли показал видео с тестовой площадки JPL Mars Yard, где колесо двигалось по заостренному металлическому пруту, как если бы ровер двигался назад. Оказалось, что в таком случае на колесе образуются вмятины, но не проколы.

Тем не менее у такого подхода есть своя цена. В конце каждого проделанного пути ровер придется разворачивать обратно «лицом» вперед, чтобы имелась возможность узнать, куда и как проложить следующий маршрут. Дело в том, что сделать это, когда ровер будет развернут назад, не представляется возможным, потому что блок РИТЭГ и антенны, расположенные на кормовой части ровера, будут закрывать вид для его камер, установленных на мачте. Поэтому при каждом движении задом наперед операторам придется снова и снова разворачивать марсоход, затем двигаться, а затем опять его разворачивать и так далее. Каждый разворот потребует дополнительной работы приводов колес. Поэтому на коротких маршрутах (их выбирают, если роверу приходится двигаться по плохой местности) это никак не компенсирует, а скорее даже увеличит нагрузку на приводы и колеса марсохода. Тем не менее вариант движения задом наперед наилучшим образом подойдет для движения марсохода «вслепую» по мягкой поверхности.

Выбор пути по более гладкой и песчаной поверхности. Так как при движении по мягкой, песчаной поверхности повреждение колес марсохода не происходит, то операторы должны пересмотреть текущие запланированные маршруты и постараться сделать так, чтобы оставшуюся часть своего пути «Кьюриосити» двигался только по песчаной поверхности. За последние несколько месяцев геологи, принимающие участие в этой миссии, исследовали множество высококлассных снимков, полученных спектрометрами CRISM (установлен на аппарате Mars Reconnaissance Orbiter), а также данные со спутников THEMIS и разработали на их базе карты различных поверхностей всех регионов между текущим положением «Кьюриосити» и возвышенностью Мюррея. После чего ученые сравнили типы поверхности, отображаемые с орбиты планеты, с особенностями износа колес марсохода и выяснили, что определенные типы поверхностей наименьшим образом влияют на состояние и износ колес ровера. Своими находками геологи поделились с операторами, что позволило распланировать будущие маршруты.

Результаты исследований были применены, например, при планировании ровера между участками, носящими название Кимберли и Скрытая долина. Это стало успешным доказательством того, что наблюдение с орбиты действительно позволяет предугадать то, с какими трудностями могут столкнуться колеса марсохода. Эриксон рассказал, что некоторые зоны на карте, отмеченные красным цветом (участки с самой неблагоприятной для движения поверхностью и наличием множества камней), которые они уже пересекли, находились друг от друга на достаточном расстоянии, чтобы операторы смогли выбрать наиболее безопасный маршрут для дальнейшего движения. Другими словами, сотрудничество ученых и инженеров действительно принесло очень большую пользу. По мнению Эриксона, благодаря такому тщательному отбору маршрута, предполагаемый запас прочности колес марсохода можно увеличить до 30-50 километров. Чем чаще ровер будет двигаться по песчаной поверхности, тем лучше. По этой же причине операторы выбрали движение ровера через местность Скрытая долина, богатую песчаной поверхностью. Несмотря на то, что там ровер даже столкнулся с некоторым проскальзыванием колес, это в конечном итоге никак не повлияло на их состояние. Эриксон говорит, что благодаря всем этим наблюдениям и решениям «Кьюриосити» может выполнить оставшуюся часть своей миссии без опасения неисправностей даже при том учете, если роверу потребуется двигаться по самой неблагоприятной для его колес поверхности. Но при выборе более дружелюбной поверхности для движения, время работы марсохода можно продлить еще больше.

Изменения в программном обеспечении ровера для пересмотра распределения нагрузки на колеса при движении по острым камням. Данный подход операторы миссии еще не предпринимали, однако Эриксон рассказал мне, что они хотят создать и испытать некоторое программное обеспечение, которое они хотят установить со следующим обновлением ПО марсохода. Вероятнее всего, это произойдет либо в декабре этого года, либо в январе следующего. Смысл здесь заключается в том, что марсоход способен «чувствовать» работу колеса и, следовательно, может знать, когда оно начинает «заедать». Проблема заключается в том, что текущее программное обеспечение заставляет крутиться все шесть колес марсохода с одинаковой скоростью, даже тогда, когда колесо наезжает на возвышенность и ему, следовательно, требуется больше усилий, чтобы сделать оборот. Если установить «умный контроллер» в токораспределительную цепь и позволить колесам вращаться с разной скоростью, то это может благоприятно сказаться на колесах и снизить испытываемые ими нагрузки.

У NASA уже имеется опыт переписи программного обеспечения, которое в итоге бы позволяло космическим аппаратам выполнять те действия, на которые они не были способны изначально. Эриксон, например, работал над космическим аппаратом «Галилео» и над программным обеспечением, которое было необходимо для решения проблем, связанных с некорректной работой его усиливающей антенны. Однако в случае с «Кьюриосити», по словам Эриксона, здесь имеется больше свободы действий в отношении возможности перепрограммирования.

«Есть множество вещей, которые мы можем изменить в ПО. В частности, например, можно поработать над управлением колесных двигателей. Гибкость программного обеспечения «Кьюриости», конечно, в некоторых случаях может оказаться проблемой, так как мы фактически усложним его функциональность. Ведь чем сложнее программное обеспечение, тем больше вероятность, что что-то может пойти не так, как ты планировал. Могут быть сюрпризы. Как в разработке, так и при испытаниях и фактическом использовании. Та же кратковременная неполадка на 200 сол на Марсе оказалась для нас сюрпризом».

Тем не менее это именно тот случай, где гибкость программного обеспечения может помочь в решении вопросов, связанных с передвижением марсохода.

5. Почему эти проблемы не были предвидены?

Есть несколько аспектов, которые заставили инженеров создать колеса для марсохода настолько легкими, насколько это вообще возможно. Во-первых, колеса сами по себе немаленького размера. А большой размер колес автоматически означает, что даже самое маленькое изменение в их дизайне может существенно повлиять на общую массу аппарата. Например, одно только увеличение толщины колес на один миллиметр в общей сложности добавит дополнительные 10 килограмм к общей массе. И все-таки общая масса не является единственным сдерживающим фактором. Эриксон объяснил мне, что основной вопрос здесь заключался в посадке марсохода на поверхность планеты, когда ровер расправил свое шасси и коснулся им поверхности Марса. В этот момент аппарат испытал серьезные перегрузки, однако легковесные колеса позволили ему минимизировать негативный эффект этих перегрузок.

Как позже оказалось, легкий вес колес марсохода имеет и негативные стороны.

«Мы в некоторой степени заблуждались на счет того, каков Марс на самом деле. Огромные залежи твердой как бетон породы — это совсем не то, что мы видели на Марсе раньше», — делиться Эриксон.

Инженеры разработали «Кьюриосити» таким образом, чтобы он мог справляться с теми сложностями, с которыми до него столкнулись другие марсоходы — «Спирит» и «Оппортьюнити».

«Этот аппарат способен выбраться из ситуаций, из которых не способны выбраться аппараты MER («Спирит» и «Оппортьюнити»). «Кьюриосити» намного проходимее этих марсоходов».

Новая марсианская научная лаборатория была разработана с учетом возможности справляться с песчаными ловушками, очень твердой поверхностью, а также с комбинированной поверхностью из песка и твердых камней, то есть всеми теми сложностями, с которыми пришлось встретиться более ранним марсианским аппаратам. Но инженеры даже не подозревали, что могут столкнуться с такой поверхностью, с какой марсоход столкнулся в кратере Гейла.

«На Земле есть места, где можно встретить острые как бритва ветрогранники. Но мы не видели их раньше на Марсе и поэтому не проводили с ними тестовых испытаний», — с некоторой досадой говорит Эриксон.

6. Что планируется учесть в ровере, который отправится на Марс в 2020 году?

2020rover

Хотя Эриксон не имеет конкретных представлений на счет того, какими будут колеса нового марсохода, который отправится к Красной планете в 2020 году, так как он не имеет прямого отношения к его разработке, он все же поделился о том, что инженеры уже нашли несколько потенциальных вариантов, которые в настоящий момент проходят испытания на выбор наиболее подходящего.

Лично я считают, что есть другие способы, помимо редизайна колес, которые позволят избежать тех проблем, с которыми приходится сталкиваться «Кьюриосити». Например, одним из этих способов может являться более удачный выбор зоны будущей посадки, где новый марсоход будет сразу иметь доступ к новому материалу, интересующему ученых. Будущему роверу в таком случае не придется так часто сталкиваться с разрушающими его конструкцию факторами. Учитывая тот факт, что «Кьюриосити» в конце концов приходится двигаться к своей цели на большое расстояние, думаю, что выбор будущего места для посадки на Марс в 2020 году будет иметь более высокое значение, чем в случае с нынешним марсоходом. Уже сейчас у инженеров и ученых благодаря «Кьюриосити» имеются знания о том, куда не следует отправлять будущий марсоход. Одним из таких мест, как уже говорилось ранее, являются местности с большим запасом ветрогранников. Конечно же, все это в конце концов ограничит выбор посадочного места, и в дальнейшем этот вопрос станет предметом обсуждения множества научных собраний. Но благодаря нынешним космическим и наземным аппаратам, которые в настоящий момент работают на Марсе, мы узнали очень много нового о Марсе. Или по крайней мере больше, чем знали до того момента, как «Кьюриосити» приземлился на его поверхность. Я думаю, что вовлеченные в реализацию миссии на 2020 год люди смогут подобрать посадочную площадку, которая в последствии не потребует от будущего марсохода такого активного передвижения, какое мы видим на примере «Кьюриосити».

В конце нашего разговора я попросила Эриксона сопоставить вопрос проблемы разрушения колес «Кьюриосити» с уже полученными знаниями о проблемах, которые возникали ранее с другими марсоходами. По его мнению, проблема повреждения колес «Кьюриосити», конечно же, серьезно сказалась на всей миссии в целом. Кроме того, он сравнил возникшие трудности с произошедшей ранее проблемой с колесом марсохода «Спирит». Для тех, кто не помнит, «Спириту» приходится двигаться исключительно задом наперед, ввиду полного отказа его правого фронтального колеса. Теперь оно фактически тащится за марсоходом, являясь простым и бесполезным куском железа. И все же проблемы «Кьюриосити» не такие серьезные, как проблемы того же «Спирита». В конце концов он не стал в результате менее мобильным, чем раньше. В какой-то степени они могут даже пойти на дальнейшее повреждение колес, если научная ценность предмета исследования может перевесить этот показатель. Другими словами, в то время как проблемы мобильности «Спирита» действительно представляются серьезной проблемой для его дальнейшей работы, мобильность «Кьюриосити» пока не представляет никаких технических трудностей. Единственной проблемой сейчас является то, что повреждения шасси заставляют снижать общий темп выполнения поставленных задач. А это, в свою очередь, открывает вопрос о том, сколько же успеет сделать «Кьюриосити» за отведенное ему время. Медленное движение и более тщательный выбор маршрута могут в конечном итоге снизить количество исследований потенциально интересных для науки мест на Марсе.

Снижение темпа выполнения миссии, конечно же, не может не расстраивать, но мы имеет то, что имеем. Хорошие новости во всем этом заключаются в том, что те сложности, с которыми «Кьюриосити» и другим роверам пришлось столкнуться на Марсе и с которыми может столкнуться новый марсоход, который отправится туда в 2020 году, уже известны. И руководители будущей миссии теперь могут их избежать.

«Это всего лишь тот случай, когда Марс выкладывает перед нами на стол те карты, которые мы не хотели бы в будущем видеть. Снижение темпа передвижения «Кьюриосити» в конечном итоге отодвинули время его прибытия к горе Шарпа на более поздний срок. Но тем не менее марсоход сможет туда добраться и провести там очень богатую научную деятельность», — говорит Эриксон.

«Нашей ключевой задачей сейчас является доставить научные инструменты в ранее заданные координаты планеты. Да, нам приходится буквально красться к этой цели, но мы туда доберемся. У нас много планов в отношении этой местности. Как только «Кьюриости» туда доберется, мы сразу же займемся бурением грунта горы Шарпа».

Если бы не вышеописанные проблемы, марсоход уже бы туда добрался. Но суровость Красной планеты пока нам этого не позволяет. И все же на этой неделе «Кьюриосити» собирается сделать остановку и провести новое бурение грунта. По мнению геологов миссии, та местность, в которой марсоход сейчас находится, может являться частью базальтовых отложений, имеющих отношение к горе Шарпа. Если так, то это станет первым случаем бурения грунта горы Шарпа и символическим началом той научной работы, ради которой вся эта миссия и затевалась.

Колеса марсохода «Кьюриосити» разрушаются, и это очень большая проблема

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

16 комментариев

  1. Аноним

    В чем проблема? Ближайший шиномонтажж, 6 колес по 100 рублей равно 600 рублей. И вся любовь. (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  2. storm X

    Пипец, а могли бы они к горе Шарпа изначально его поближе доставить? И колеса... Могли бы сделать из более сложного материала, титана, например. Я еще удивляюсь, как он подвеску не сломал, когда на свои собственные колеса с такой высоты летел... (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  3. edit_basic

    Афигеть статейка. Не осилю) (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  4. ray

    а на последних фотографиях местные марсианские пит стопщики

  5. igean

    Толщина каждой «шины» колеса составляет 0,75 мм из алюминия...
    Nasa...
    Как они ещё колёса из туалетной бумаги не сделали...

  6. ward

    Алюминий, намертво впаянные в Марс камни, "мы не знали"... Давненько Задорного, но тут каркас такой случай. Вменяемое объяснение тут может быть только одно, откаты-распилы. У них там с этим делом тоже все в поряде. Иначе у кого бы мы еще научились то.

  7. ohoho

    Конструктор при испытании колес на Земле, увидел их недостаток, и с этим изьяном отправил их на Марс. Что слабо было поставить поперечные ребра жесткости во внутрь обода, чтоб его на две части не рвало, и это не 10 кг. Вечная проблема производителя - не делай ничего вечного.

  8. Carlos

    Собрали консилиум. Все итак понятно - тонкой алюминькой по камням 2 года ездить. Считай весь вес аппарата приходится на колесо когда он наезжает на камень. хоть они там и болтают про распределение веса, но в момент наезда один фиг происходит удар о камень. Такие вещи, как по мне дак изначально можно было протестить на Земле и сделать более амортизирующие и гибкие колеса.

  9. Alec

    Если я не ошибаюсь, то первоначальную миссию он выполнил и сейчас катается по доп заданиям. На такой пробег и не планировались в расчетах. Конечно на Росаве сэкономили.... (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.