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Questa settimana su Marte, la NASA Intuizione di lander è lentamente si estende il suo esile braccio robotico dopo quasi sette mesi, di 300 milioni di miglia di viaggio dalla Terra. Presto, sarà scavare nel sottosuolo Marziano per scoprire informazioni su come il formato più di quattro miliardi di anni fa. InSight strumenti di sgobbare in strati di roccia, prendere immagini microscopiche, e raccogliere rock e campioni di terreno per analisi elementare. La missione risultati potrebbero aiutare gli scienziati a capire i primi giorni non solo di Marte, ma anche la Terra e gli altri pianeti rocciosi.
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Abbiamo parlato con Lucia Condachian di SSL, che piombo lo sviluppo del braccio robotico, per scoprire che cosa è come per la progettazione di robot su Marte. Il robot doveva essere abbastanza forte per foro profondo nel colore rosso superficie del pianeta che mai, resistente alle temperature estreme e fastidiosa polvere, e quanto più leggero possibile, per ridurre al minimo InSight fabbisogno di combustibile.
“Ogni chilogrammo costi di denaro,” Condachian dice.
InSight atterrato con successo su Marte Nov. 26 e poi trascorso i prossimi giorni dipanando il lander dell’pannelli solari, che forniscono alimentazione a batterie e attivare il braccio robotico di lavoro. Durante il viaggio, il braccio era nascosto, ripiegato su se stesso e fissato in posizione con piccole ciocche, che ha tenuto in posizione durante il lancio, ingresso, discesa e atterraggio. On Nov. 29, il braccio robotico ha cominciato a spiegare, a partire con il bambino in fase di allentare l’attacco.
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Ora, oltre alla nuova pochi giorni, blocchi verrà rilasciato e il braccio, potrà essere rimosso dalla propria posizione normale. Quindi, secondo Condachian, gli operatori della NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) spostare il braccio robotico in giro e pratica robotica attività. In un paio di settimane, dice, poi prendete il sismometro, in grado di percepire Marsquakes in azione, e posizionarlo sulla superficie di marte. A quel punto, il robot avrà luogo un vento e scudo termico sulla parte superiore del sismografo, e poi la terza operazione è prendere fuori il flusso di calore sonda.
La prima immagine della NASA InSight Mars lander usando il suo braccio robotico-montato, Strumento di Distribuzione della Fotocamera. (Immagine: NASA/JPL-Caltech)
Condachian spiega: “È come una talpa. Sarà scavare in profondità nella superficie di Marte e valutare il thermoconductivity del suolo.”
Il robot è controllato principalmente attraverso script attività (ad esempio un “pick up ” il sismografo” script) che un operatore da Terra runt fare un’attività specifica, ma ad altri movimenti può essere eseguita anche con AI.
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Il braccio è fatto di lunghi tubi bianchi che sembrano potrebbe facilmente essere portato via da un Marziano tempesta di polvere, ma in realtà sono fatti di materiali compositi, che sono molto forti.
“Compositi può essere estremamente leggero e sembrare sono molto sottili e non così robusto e come ci si potrebbe aspettare”, dice Condachian, “ma il braccio robotico] non è affatto fragile o debole.” Lei dice che in realtà è molto capace e resistente, pur essendo abbastanza mobile per andare in qualsiasi posizione che gli scienziati sarà bisogno.
Questo è il quinto braccio robotico che SSL ha sviluppato per la NASA, e Condachian, dice che il suo team ha incorporato molte lezioni apprese durante gli anni di sviluppo di bracci robotici per Marte.
Lei dice, “La polvere su Marte richiede davvero intenzionale di progettazione per garantire che si sta proteggendo quelle articolazioni, quegli elementi in movimento del braccio robotico o il meccanismo di invio di lì, in modo che possa sopportare la vita e la durata della missione.”
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Ogni missione ha i propri obiettivi e le esigenze, e questo doveva essere particolarmente leggero. Mentre i robot sono in genere fatte per lo più di metallo, SSL incorporated qualcosa di nuovo per alcuni elementi di questo braccio-spazio-grade plastica.
Ogni più piccolo dettaglio del robot è stato analizzato e testato per resistere grezzo, l’ambiente Marziano. Per la polvere di protezione, SSL progettato una tenuta a labirinto.
“Immaginate un labirinto che dispone di diverse camere di commercio,” Condachian dice, “in modo che possiamo vedere ancora le parti in movimento, ma semplicemente rende estremamente difficile per le particelle di polvere per essere in grado di fare la loro strada nel coraggio di componenti in movimento.”
Gli ingegneri hanno anche dovuto considerare i rivestimenti in braccio robotico, che sono stati selezionati non solo per proteggere il robot, ma anche per garantire che non ci sarebbe un abbagliamento riflesso del sole quando la fotocamera scatta immagini della superficie di Marte.
InSight braccio robotico è stato rigorosamente testati per garantire il grado di sopportare le dure l’ambiente Marziano. (Immagine: SSL)
Tutti i componenti, motori, attuatori, grasso, adesivi, laminati, e lubrificanti-sono stati appositamente selezionati per resistere alle estreme Marziano temperature che oscillano notevolmente a causa del pianeta sottile atmosfera.
Condachian dice, “Abbiamo per la progettazione in un ampio intervallo di temperatura. Stiamo parlando di negativo a 70 gradi Celsius a tutti la via a +100 gradi Celsius [-158 – 212 gradi Fahrenheit].” Ogni componente deve essere in grado di sopravvivere al gelo della notte Marziana e quindi essere in grado di riscaldare se stesso e si muovono in mattinata.
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Il robot è stato rigorosamente testato sulla Terra in termica camera a vuoto, un ambiente a temperatura e pressione ambiente di strutture di test e al JPL “Marscape” sito di prova. Ma se qualcosa di imprevisto va male, non c’è davvero nessun modo per riparare il robot da 300 milioni di miglia di distanza.
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Non importa cosa succede a quel punto, solo il robot fino a questo punto è una pietra miliare nell’esplorazione dello spazio. “Ci sono solo esplorazione di Marte,” Condachian dice. “Siamo entusiasti di imparare quanto più possibile sul pianeta e, di conseguenza, anche di incontrare qualcosa di inaspettato è un’altra opportunità per migliorare il nostro design per il mese di Marzo 2020 braccio robotico che stiamo sviluppando.”
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