Asi za rok (20.9čt, 2022), Rosalind Franklinová rover odletí na Mars. Jako nejnovější mise v programu ExoMars ESA a Roskosmosu,Rosalind Franklinováse připojí k malé armádě orbiterů, landerů a roverů, které pracují na charakterizaci marťanské atmosféry a prostředí. Klíčovým aspektem mise roveru bude vrtání do marťanské půdy a hornin a získávání vzorků hluboko pod povrchem.
Pro přípravu na vrtné operace na Marsu prováděla ESA, italská vesmírná agentura (ASI) a jejich komerční partneři testy s replikou – aka. model pozemního testování (GTM). Nedávno dokončil svůj testovací model první kolo odběru vzorků , známý jako Mars Terrain Simulation (MTS). Rover vrtal do tvrdého kamene a extrahoval vzorky z 1,7 metru (5,5 stop) pod povrchem rekordním výkonem.
Operace MTS se konají v Rover Operations Control Center (ROCC), umístěný na Letecká logistika Technologická inženýrská společnost (ALTEC) v italském Turíně. Tyto suché dráhy jsou v podstatě zkouškou pro povrchové operace prováděné skutečným roverem, který je vyvíjen souběžně v rámci přípravy na start v příštím roce.
GTM prochází testy na ROCC v Turíně v Itálii. Kredit: ESA
Abych vyzkoušel jakRosalind Franklinovábude létat na Rudé planetě, GTM vrtal do studny naplněné různými horninami a vrstvami půdy. To se odehrává na speciální platformě nakloněné o sedm stupňů, aby se simuloval proces odběru vzorků na realistickém, proměnlivém terénu. První vzorek byl získán z bloku cementového jílu střední pevnosti a byl tvarován jako pelety o délce asi 2 cm a průměru 1 cm (0,787 x 0,39 palce).
Po sebrání vrtačka Rosalind Franklin udrží vzorek pomocí uzávěru, který zabrání jeho vypadnutí během získávání. Jakmile je vrták zcela zasunut, vzorek se vhodí do zásuvky v přední části roveru, která se uzavře a uloží vzorek do drtící stanice. Výsledný prášek je pak distribuován do pecí a nádob uvnitř určených k provádění vědecké analýzy.
Vrtáním do hloubky 1,7 metru GTM vytvořil nový rekord v odběru vzorků, protože dosud nejhlubší vrtání na Marsu je 7 cm (2,75 palce). Rover Rosalind Franklin je navržen pro vrtání hluboko až 2 metry (6,5 stop) pod povrch Marsu, jehož účelem je získat přístup k jakémukoli dobře zachovanému organickému materiálu, který tam mohl migrovat před 4 miliardami let a později.
V té době byl Mars teplejším a vlhčím místem, kde byly podmínky na povrchu podobné tomu, co se předpokládá, že existovalo na Zemi přibližně ve stejnou dobu. S úspěchem misí, jako je napřDuch, příležitost, zvědavost,aVytrvalostrovery – které našly přesvědčivé důkazy o tekoucí vodě a organických látkách na povrchu – vědci dychtivě chtěli nahlédnout do podpovrchového prostředí, aby zjistili, zda právě sem mohla ustoupit voda z Marsu a možná i život.
GMT zkušební vrtání vzorků hornin a zeminy v ROCC v Itálii. Kredit: ESA
Dlouho očekávaný úspěšný sběr půdy z tvrdého kamene a jeho doručení do laboratoře uvnitř roveru představuje významný milník pro misi ExoMars 2022 a průzkum Marsu obecně. Jak popsal vědec projektu ExoMars Jorge Vago:
'Spolehlivé získávání hlubokých vzorků je klíčové pro hlavní vědecký cíl ExoMars: prozkoumat chemické složení — a možné známky života — půdy, která nebyla vystavena škodlivému ionizujícímu záření,'
Vrták vyvinula letecká společnost Leonardo , která také přispěla k vytvoření ROCC spolu s ESA, ASI a Vesmír Thales Alenia (hlavní dodavatel mise ExoMars 2022). Vrtačka Rosalind Franklin, která se spoléhá na automatizovanou montáž mechanismů, pracuje na rotaci tak, že nasazuje nástroje a prodlužovací tyče tak, aby vytvořily „vrtací šňůru“, která jí umožňuje vrtat do hloubky až 2 m (6,5 stop).
Vrtačka má také polohovač se dvěma stupni volnosti, který umožňuje ukládat vzorky pod správným úhlem do laboratoře roveru. Dokáže pronikat do země rychlostí 60 otáček za minutu (v závislosti na konzistenci půdy) a zarývat se do pevných jílových materiálů a písčité skály rychlostí 0,3 a 30 mm (0,012 až 1,18 palce) za minutu.
Vedoucí týmu ExoMars rover Pietro Baglioni řekl: „Návrh a konstrukce vrtačky byly tak složité, že toto první hluboké vrtání je pro tým mimořádným úspěchem.“
Další velký problém pochází z nutnosti přesně simulovat marťanské podmínky během testů. Za tímto účelem musí být GMT zavěšen na stropě na vyhrazeném zařízení pro kompenzaci gravitace, aby se znovu vytvořil účinek marťanské gravitace, která je asi 38 % gravitace Země (0,38G). Samotná gravitace však nepředstavuje všechny environmentální výzvy, se kterými se robotický rover bude muset potýkat, jakmile se dostane na povrch Marsu.
Jak vysvětlil Andrea Merlo, funkční inženýr ExoMars Rover z Thales Alenia Space:
„Vrtání tvrdých kamenů do hloubky dvou metrů na mobilní kolové plošině s výkonem méně než 100 wattů je složitý úkol. To již dává inženýrům náznak toho, jak by mohl systém na Marsu degradovat.'
Kromě vrtacích operací dokončil GTM několik dalších testů určených k posouzení dalších schopností roveru. Patří mezi ně schopnost pohybovat se a identifikovat potenciální vědecké cíle a zároveň získávat data a obrázky. Tyto suché běhy začaly v červnu 2021 a úspěšně to prokázalyRosalind Franklinovámůže sledovat přesné trajektorie a zkoumat povrchové a podpovrchové prostředí.
Jakmile se rover dostane na Mars, bude se spoléhat na svou pokročilou sadu kamer, spektrometrů, podpovrchového radaru a detektoru neutronů, aby hledal důkazy, že život na Marsu kdysi existoval (a možná stále existuje!).
Další čtení: TENTO
