Kezd szétesni a Curiosity marsjáró kereke, és itt nem lesz kerékcsere
2021. május 30. – 12:27
Egy érdekes, korábbi képekből készült összeállítás bukkant fel a napokban a Marson 2012 augusztusa, tehát lassan kilenc éve barangoló Curiosity marsjáró kerekeiről, amik jól láthatóan kezdenek a nagy marsi túrázás áldozatául esni. A közölt képeken több nagy tátongó lyuk, illetve behorpadás látható a marsjáró hat kerekén, és ez már az útvonal tervezésére is komoly kihatással vannak. A NASA mérnökei szerint ugyanakkor magát a küldetést még nem hátráltatja jelentősebb mértékben a sérülések sora.
A 2021. áprilisi állapotok szerint továbbra is a két hátsó kerék van a legjobb állapotban. Nem sérült még meg a hat kerék egyikén sem a belső merevítő gyűrű, és az is fontos tény, hogy egyik kerék sem deformálódott el az eredeti alakjához képest.
Itt nem lesz kerékcsere
Az, hogy a brutálisan mostoha marsi körülmények ilyen nyomot hagytak a közel egytonnás (899 kilós) roveren, nem meglepetés, sőt, tulajdonképpen az lenne a csoda, ha semmi nyoma nem lenne az elmúlt lassan kilenc évnek. A Curiosityt eredetileg körülbelül 700 napos szolgálatra tervezték, 2021. május 30-ig bezárólag viszont már 3219 földi (és 3133 marsi) napja van a Marson, vagyis több mint négyszer annyit dolgozott, mint amivel előzetesen számoltak.
Képzeljük el, hogy hogyan festene a kocsinkra felrakott gumiabroncs, ha négyszer annyit hajtanánk vele, mint amennyit a gyártó javasol.
A probléma persze nem újkeletű, a NASA évek óta megfigyelt már kisebb repedéseket, töréseket, horpadásokat a Curiosity kerekein. 2017-ben egy földi szimulációt alapul vevő kísérlet alapján azt közölték, hogy amikor három horony is eltörik egy kereken, az már azt jelzi, hogy a kerék elérte az élettartamának 60 százalékát.
Ezek a teljesen alumíniumból készült kerekek egyébként 50 centiméter átmérőjűek, a szélességük 40 centiméter, az abroncsfelület vastagsága pedig nagyjából akkora, mint egy átlagos pénzérméé, vagyis 0,75 milliméter – ezeken fut 19 darab, cikkcakkos minta, a hornyok, amik a 900 kilós rover súlyának nagy részét viselik, egyben biztosítják a tapadást. Olyannyira ezeké a főszerep, hogy ha teljesen elfogyna a borítás, akkor is működőképes maradna a kerék, a NASA-nak tehát főleg a hornyok állapotát kell figyelnie.
A hat kerékből a legtöbb sérülés a bal sáv középső kerekén látható, ez már 700 nap után, tehát a tervezett küldetési idő végén is elég rossz állapotban volt.
Sőt, már nagyjából 400-450 marsi nap után is nagyobb sérüléseket tapasztaltak, mint ahogy arra számítottak, így nekiláttak pár földi tesztnek, hogy kiderüljön, miért romlik gyorsabban a kerekek állapota, mint várták.
A kisebb repedések, szakadások oka egyszerű: a köveken haladva az alumínium kerekeken apró, időszakos horpadások keletkeznek, amitől idővel elfárad az anyag – pont úgy, mint amikor egy gemkapcsot kezdünk el hajlítgatni, majd az egyszer csak eltörik.
A lyukak kérdése viszont már érdekesebb, figyelembe véve, hogy a hátsó kerekek sokkal tovább és jobb állapotban bírták, mint a középső és az első tengely kerekei, holott a Curiosity súlya egyenlően oszlik meg a hat kerék között. Nem is ezzel van a gond, minden kerék kibírná, ahogy a rover súlyának hatodával egy élesebb sziklára nehezedik. A gond azzal van, ahogy erre az éles sziklára a másik öt kerék meghajtása pluszban rányomja.
Ha kell, majd jól megcsonkítja magát
Mindezek ismeretében a NASA egy jó ideje már sokkal óvatosabban vezeti a Curiosityt, mint korábban, kevesebb sziklás területet keresve a haladásra. A vég viszont elkerülhetetlen, idővel a 2012-ben landolt marsjáró kerekei durvábban néznek majd ki, mint egy nagy szelet ementáli egy rajzfilmben.
2021 áprilisában már így festett egyébként az egyik középső kerék – a NASA nagyjából 1000 megtett méterenként ellenőrzi a kerekek állapotát, hogy kiderüljön, mi a helyzet, melyikre kell jobban figyelni.
Pár eltört horony még nem gond, de amint több egymás melletti is elenged, felmerül a veszély, hogy a keréken belüli kábelek is megsérülhetnek, ez pedig működésképtelenné tenné azt. A Marson 2004-10 között aktív Sprit rover megküzdött egy hasonló problémával, a hat kerekéből az egyik ugyanis már 2006-ban megadta magát, és beragadt. A marsjáró viszont nem állt meg, öt kerék erejével is folytatta az útját, a hatodikat húzta maga után, jellegzetes nyomot hagyva a marsi homokban.
Az április közepéig 25 246 métert megtevő Curiosity viszont már nem így oldja meg a problémát, ha úgy adódik. Ez persze még messze van, a NASA mérnökei úgy számolnak, hogy 19-ből 14 törött horony kell ahhoz, hogy komolyan elgondolkodjanak egy kerék soráról. Ez pedig a számításaik szerint 2034-ig nem is lesz még majd terítéken.
Ha mégis, arra is van megoldás. Ha oda jutnának, hogy ennyi horony is eltörik, jöhet a szándékos önpusztítás. A Curiosity földi tesztverziója, a Scarecrow (Madárijesztő) kísérleti állomásán lemodellezték már ugyanis, hogy a marsjáró képes lebontani a saját kerekét. A 40 centi széles abroncs ugyanis egy merevítőgyűrűnek köszönhetően kétharmad-egyharmad arányban képes felbomlani, ami után csak a vékonyabb, külső harmad marad épségben. A többi rész leszakad – kivéve az eredetileg a kerékbe vágott 12 lyukat tartalmazó részt, ez végig ottmarad majd.
A NASA szimulációja szerint egy megfelelő szikla kiválasztásával a Curiosity képes lesz szándékosan eltörni a maradék hornyokat, hogy megszabaduljon a súlyosan elhasználódott kerék részeitől, és így a fennmaradó harmaddal továbbra is üzemképes és biztonságos maradna. Igaz, a folyamat kerekenként egy-két hónapba kerülne, tehát mindenképpen csak mint végső megoldás folyamodnának ehhez. Ennek ellenére szeretnék látni, hogyan is működne a gyakorlatban, mert az azt jelentené, hogy a Curiosity még 2034 környékén is működőképes. Az önpusztítási folyamat lépesei egyébként az IEEE Spectrum cikkében lehet részletesebben megtekinteni.
Van még dolga
Hogy miért is hajtja ennyire a NASA a közel kilencéves robotot, arra egyszerű a válasz: rengeteg megismerni való dolog van még a Marson. A Curiosity az épp aktuális hegymászása közben nemrég jégkristályokból álló felhőket fotózott. A Mars rendkívül ritka – a földi légkörhöz képest 100-szor ritkább – légkörében különleges eseménynek számít a felhőképződés, de nem is önmagában ez az érdekes felfedezés.
Hanem az, hogy ahogy most, úgy egy marsi évvel korábban is a szokottnál előbb figyelték meg a felhőképződést, ráadásul magasabb rétegekben, mint az gyakorta előfordul. A NASA tudósai megállapították, hogy a korán, az átlagnál jóval magasabban képződő felhőket nem vízjég, hanem feltehetőleg fagyott szén-dioxid, azaz szárazjég alkotja.
Sokat tanultak a dologból
A Curiosity kerekein látható sérülések tapasztalata már ott van a Marson februárban landolt újabb amerikai marsjáró, a Perseverance kerekeiben: kétszer több a horony, azok között pedig kevesebb a felület, így erősebb, ellenállóbb és nagyobb élettartamúak a kerekek.
A hornyok ráadásul nem cikkcakkos, hanem enyhén ívelt formában kerültek a Perseverance kerekeire, a NASA szerint ez is hosszabb élettartamot eredményez majd. A kerék anyaga ugyanúgy alumínium, a mérete viszont eltérő, az átmérője picit nagyobb, ugyanakkor keskenyebb is.
