NASA's Mars rover Curiosity-team werkt aan het herstellen van de boorcapaciteit van Curiosity met behulp van nieuwe technieken. De nieuwste ontwikkeling is een voorbereidende test op Mars.

De vijf jaar oude missie is nog enkele maanden verwijderd van de spoedigst mogelijke hervatting van het boren in de rotsen van Mars. Managers zijn enthousiast over succesvolle aardse tests van technieken om een ​​mechanisch probleem te omzeilen dat eind vorig jaar opdook en het gebruik van de boormachine van de rover opschortte.

"We gaan gestaag door met de nodige voorzichtigheid om manieren te ontwikkelen en te testen om de rover anders te gebruiken dan ooit tevoren, en Curiosity zet productieve onderzoeken voort die niet hoeven te worden geboord, " zei plaatsvervangend projectmanager Steve Lee, van NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californië.

Curiosity raakte op 17 oktober voor het eerst in 10 maanden zijn boor aan de grond. Het drukte de boor naar beneden, en oefende vervolgens kleinere zijwaartse krachten uit tijdens metingen met een krachtsensor.

"Dit is de eerste keer dat we de boor zonder stabilisatoren rechtstreeks op een Martiaanse rots hebben geplaatst, " zei Douglas Klein van JPL, hoofdingenieur voor de terugkeer naar het boren van de missie. "De test is om beter te begrijpen hoe de kracht / koppelsensor op de arm informatie geeft over zijkrachten."

Deze sensor geeft de arm een ​​tastgevoel over hoe hard hij naar beneden of opzij drukt. Het vermijden van te veel zijwaartse kracht bij het boren in een rots en het uit de rots halen van het bit is cruciaal om te voorkomen dat het bit vast komt te zitten in de rots.

Curiosity heeft tot nu toe 15 keer monstermateriaal van Marsrotsen gebruikt, van 2013 tot 2016. Het verzamelde gesteentepoeders die werden afgeleverd aan laboratoriuminstrumenten in de rover. Bij elk van die gelegenheden, twee contactpalen - de stabilisatoren aan weerszijden van het bit - werden op de doelsteen geplaatst terwijl het bit zich in een teruggetrokken positie bevond. Toen breidde een gemotoriseerd invoermechanisme in de boor het bit naar voren uit, en de rotatie- en percussie-acties van het bit drongen door tot in de rots.

Het invoermechanisme van de boor werkte niet meer betrouwbaar in december 2016. Na het verkennen van de mogelijkheden om de betrouwbaarheid van het invoermechanisme te herstellen of het ondanks onbetrouwbaarheid te gebruiken, het project stelde een prioriteit vast om een ​​alternatieve boormethode te ontwikkelen zonder gebruik van het voedingsmechanisme. Het veelbelovende alternatief maakt gebruik van beweging van de robotarm om het verlengde bit rechtstreeks in een rots te bewegen.

"We vervangen de eenassige beweging van het invoermechanisme door een arm met vijf bewegingsvrijheidsgraden, ' zei Klein. 'Dat is niet eenvoudig. Het is een geluk dat de arm de kracht-/koppelsensor heeft."

Het belangrijkste gebruik van de sensor tot nu toe was om te controleren op een kracht die zo buitensporig was van verwachtingen dat deze automatisch alle armbewegingen voor de dag zou stoppen. Het nieuwe "feed-extended" boren gebruikt het om zijbelastingen te compenseren. Deze test helpt technici te bepalen hoe gegevens van de sensor het meest effectief kunnen worden gebruikt.

Met behulp van deze methode, een bijna-tweeling van Curiosity bij JPL heeft geboorde monsters verzameld van aardrotsen. Het team heeft ook methoden ontwikkeld om geboorde monsters af te leveren aan de ingangen van het laboratoriuminstrument op het dek van de testrover zonder gebruik te maken van het toevoermechanisme van de boor. De ontwikkeling van deze alternatieve techniek voor het overbrengen van monsters is nodig omdat het eerder gebruikte proces afhankelijk was van het hebben van de bit in een teruggetrokken, in plaats van verlengd, positie.

"Het ontwikkelingswerk en testen hier bij JPL was veelbelovend, " zei Lee. "De volgende stap is om de kracht/koppelsensor op Mars te beoordelen. We hebben enorme vooruitgang geboekt bij het ontwikkelen van boren met verlengde voeding, gebruikmakend van de veelzijdige mogelijkheden van de rover die verder gaan dan de oorspronkelijke ontwerpconcepten. Hoewel er nog steeds onzekerheden zijn die pogingen om opnieuw op Mars te boren kunnen bemoeilijken, wij zijn optimistisch."

De huidige locatie van de rover is op "Vera Rubin Ridge" op de lagere Mount Sharp. Nieuwsgierigheid nadert de top van de 20 verdiepingen hoge bergkam. Het heeft de omvang en verspreiding bestudeerd van het ijzeroxide-mineraal hematiet in de rotsen die de erosiebestendige bergkam vormen.