فراتر از دشتهای غبارآلود و سرخمندگ_crater، گنجینهای واقعی در درون بدنه یک ربات نهفته است. خودروی کاوشگر مریخنورد استقامت (Perseverance) تنها یک دانشمند منزوی در سیاره سرخ نیست، بلکه حلقه آغازین جسورانهترین رله بینسیارهای تاریخ یعنی کمپین بازگرداندن نمونههای مریخی (MSR) به شمار میرود. این مأموریت مشترک ناسا و آژانس فضایی اروپا (ESA) با هدف استخراج، جمعآوری و ذخیرهسازی ایمن مجموعهای متنوع از سنگها، خاک و اتمسفر مریخ برای بازگرداندن آنها به زمین طراحی شده است.
برخلاف فضانوردان آپولو که نمونههای قمری را شخصاً جمعآوری میکردند، استقامت دست بشر را در اختیار ندارد. این کاوشگر برای چنین وظیفه پیچیدهای به پیشرفتهترین و استریلترین مکانیزم پرتابشده در فضا یعنی سیستم ذخیرهسازی نمونه (SCS) تکیه میکند. تا اواسط سال 2025، این کاوشگر موفق شده 33 از 43 لوله تیتانیومی خود را پر کند و انباشتی از دادههای زمینشناسی دهانه جزرو را ایجاد نماید.
مکانیزم شگفتانگیز سیستم ذخیرهسازی نمونه
این سیستم پیچیده متشکل از 3,000 قطعه مجزا است؛ هزاران موتور، گیربکس سیارهای و رمزگذار که باید با دقتی فراتر از بهترین ساعتهای سوئیسی هماهنگ شوند. به گفته آدام استلتزنر، مهندس ارشد مأموریت مریخ 2020 در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا (JPL)، این کاوشگر در واقع مجموعهای از رباتهایی است که با هم کار میکنند.
تعامل بینقص سه ربات
- بازوی رباتیک: این بازوی 2 متری با پنج مفصل که به جلوی شاسی کاوشگر متصل است، یک مته چرخشی ضربهای برای استخراج مغزههای سنگی سالم را حمل میکند.
- کروسل مته (Bit Carousel): این قطعه شبیه به یک بشقابپرنده کوچک است که در جلوی ربات قرار دارد. متههای تمیز و لولههای خالی را به مته اصلی میرساند و پس از پر شدن، آنها را به داخل شاسی میچرخاند.
- بازوی تیرکس (T. rex): این بازوی 0.5 متری در درون بدنه ربات پنهان شده و وظیفه دارد لولههای حاوی نمونه را با دقت ساعتساز بین ایستگاههای ذخیرهسازی، تصویربرداری و درزبندی جابجا کند.
سفر مرحلهبهمرحله یک نمونه سنگی
این روند خودکار شاهکار مهندسی سیستم است. ابتدا مته چرخشی نمونه را جمعآوری میکند. سپس بازوی رباتیک به سمت یکی از مخروطهای اتصال کروسل حرکت میکند. کروسل، لوله پرشده را به داخل بدنه اصلی میچرخاند. در اینجا بازوی تیرکس اداره کار را بر عهده میگیرد؛ لوله را برای تصویربرداری اولیه به دوربین داخلی میرساند. سپس نمونه به ایستگاه ارزیابی حجم منتقل میشود تا اندازهگیری دقیقی از آن صورت گیرد. در نهایت، یک درپوش بسیار استریل روی لوله قرار گرفته و آن بهطور کاملاً ایروبیک آببندی میشود تا برای پرواز طولانی به سمت زمین دستنخورده باقی بماند.
آزمون فشار و شرایط سخت
این پروژه 7 ساله شامل ساخت دو نسخه کاملاً یکسان از این سیستم است؛ یکی فعال در مریخ و دیگری مدل آزمایشی روی زمین. مهندسان در زمین تلاش میکنند تا با شبیهسازی شرایط بحرانی، نقاط ضعف سیستم را پیدا کنند و از کارکرد بینقص آن در فاصله میلیونها کیلومتری اطمینان حاصل کنند. موفقیت در این مأموریت میتواند کلید درک بهتر تاریخچه زیستی و زمینشناسی سیاره سرخ باشد و پنجرهای نوین به سوی یافتن پاسخ برای کهنترین سوالات بشر بگشاید.
