حقوق الصورة: NASA / JPL
يبحث العلماء دائمًا عن المزيد من الطرق لحشر الأدوات العلمية في المركبات الفضائية ، وقد توصلوا إلى فكرة مبتكرة لرحلات استكشاف المريخ: استخدام العجلات لحفر الخنادق لرؤية ما يشبه البيئة على كوكب المريخ على بعد بضعة سنتيمترات تحت سطح - المظهر الخارجي. أتقن باحثون من جامعة كورنيل تقنية حيث تقفل المركبة على عجلاتها الست جميعها باستثناء واحدة ، ثم تستخدم العجلة الأخيرة لتقطيع الأوساخ - سمحت لهم الاختبارات في المختبر بالحصول على مادة يزيد عمقها عن 10 سم.
بعد ارتداد التوأم مارس اكسبلورر روفرز على الكوكب الأحمر والبدء في التجول في تضاريس المريخ في يناير ، ستقوم أجهزة قياس الطيف والكاميرات الموجودة على متنها بجمع البيانات والصور - وستحفر عجلات المسبار الثقوب.
بالعمل معًا ، وجد الجيولوجي الكوكبي بجامعة كورنيل ومهندسًا مدنيًا طريقة لاستخدام العجلات لدراسة التربة المريخية عن طريق حفر الأوساخ بعجلة دوارة. يقول روبرت سوليفان ، كبير الباحثين في علوم الفضاء وجيولوجيا الكواكب: "من الجميل أن تتدحرج في الجيولوجيا ، ولكن بين الحين والآخر يتعين عليك سحب مجرفة ، وحفر حفرة ومعرفة ما تحت قدميك حقًا". عضو الفريق العلمي لبعثة المريخ. ابتكر الخطة مع هاري ستيوارت ، أستاذ مشارك في الهندسة المدنية في كورنيل ، والمهندسين في مختبر الدفع النفاث (JPL) في باسادينا.
أتقن الباحثون طريقة الحفر لإغلاق جميع عجلات المركبة على سطح المريخ باستثناء واحدة. ستدور العجلة المتبقية ، وتحفر التربة السطحية لأسفل حوالي 5 بوصات ، مما يخلق حفرة على شكل فوهة ستتيح الدراسة عن بعد لطبقة التربة وتحليل ما إذا كانت المياه موجودة في السابق. بالنسبة إلى وحدات التحكم في JPL ، ستشمل العملية مناورات معقدة - "باليه روفر" ، وفقًا لسوليفان - قبل وبعد حفر كل حفرة لتنسيق وتحسين التحقيقات العلمية لكل حفرة وكومة المخلفات الخاصة بها.
يدير JPL ، وهو قسم من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، مشروع Mars Exploration Rover لمكتب ناسا لعلوم الفضاء ، بواشنطن العاصمة ، كورنيل ، في إيثاكا ، نيويورك ، وهو يدير مجموعة العلوم التي تحملها المركبتان.
تحتوي كل عربة روفر على مجموعة من ست عجلات منحوتة من كتل الألومنيوم ، وداخل كل محور عجلة هو محرك. لتدوير عجلة بشكل مستقل ، سيقوم مشغلو JPL ببساطة بإيقاف تشغيل المحركات الخمسة الأخرى. استخدم سوليفان وستيوارت وكورنيل الطلاب الجامعيين Lindsey Brock و Craig Weinstein مختبر Cornell's Takeo Mogami Geotechnical Laboratory لفحص قوة التربة وخصائصها المختلفة. كما استخدموا أيضًا مختبر البنية التحتية المدنية في فصل الشتاء التابع لجامعة كورنيل لاختبار تفاعل عجلة العربة مع التربة. كل عجلة روفر لها مكابس مرتبة في شكل حلزوني ، مع مطاط رغوي قوي بين المكبس ؛ ستساعد هذه الميزات عجلات المتجول على العمل كممتصات للصدمات أثناء التدحرج على التضاريس الوعرة على المريخ.
في تشرين الثاني (نوفمبر) ، استخدم سوليفان تضاريس المريخ في JPL لإثبات الأرض لجمع البيانات حول كيفية تفاعل عجلة المركبة مع أنواع التربة المختلفة والرمال السائبة. استخدم الرمل الأصفر والوردي والأخضر - مصبوغًا بتلوين الطعام وخبزه بروك. استخدم سوليفان كومة من إطارات الصور الكبيرة لطبقة رمال ملونة مختلفة لملاحظة كيف قامت عجلة بإخراج أكوام المخلفات المنحدرة وأين سقطت الرمال الصفراء والوردية والخضراء في النهاية. يقول: "تشير المواقع التي تركزت فيها أعمق الألوان على السطح إلى أين يمكن أن يتركز التحليل عندما تتكرر المناورة بشكل حقيقي على كوكب المريخ".
يلاحظ ستيوارت أوجه التشابه بين هذه الاختبارات وتلك الخاصة بمهمات الهبوط على القمر في أواخر الستينيات ، عندما احتاج المهندسون إلى معرفة الخصائص الفيزيائية لسطح القمر. في ذلك الوقت ، اعتمد الجيولوجيون على الملاحظات البصرية من البعثات الكشفية لتحديد ما إذا كانت المركبة القمرية ستغرق أو ترفع الغبار ، أو ما إذا كان سطح القمر كثيفًا أو مسحوقًا.
يقول ستيوارت: "مثل البعثات القمرية المبكرة ، سنفعل نفس الشيء ، هذه المرة فقط نفحص خصائص تربة المريخ". "سنكشف عن المواد الطازجة لتعلم المعادن والتكوين."
المصدر الأصلي: بيان صحفي كورنيل
