ExoMars perforará 1,7 metros para extraer sus muestras de debajo de la superficie de Marte

En aproximadamente un año (20 de septiembreNS, 2021), y Rosalind Franklin El rover partirá hacia Marte. Como última misión del programa ExoMars de la ESA y Roscosmos, Rosalind Franklin Te unirás al pequeño ejército de orbitadores, módulos de aterrizaje y rovers que caracterizan la atmósfera y el entorno de Marte. Un aspecto clave de la misión del rover es perforar el suelo y la roca marcianos y obtener muestras de las profundidades de la superficie.

Para prepararse para las operaciones de perforación en Marte, la Agencia Espacial Europea, la Agencia Espacial Italiana (ASI) y sus socios comerciales han realizado pruebas de réplica, alias. Modelo de prueba en tierra (GTM). Recientemente, completó el formulario de prueba La primera ronda de muestreo, conocido como Mars Terrain Simulation (MTS). El rover excavó en la piedra dura y extrajo muestras a 1,7 metros (5,5 pies) por debajo de la superficie en una hazaña récord.

Las operaciones de MTS se llevan a cabo en Centro de control de operaciones móvil (ROCC), ubicado en Empresa de ingeniería de tecnología de logística de aviación (ALTEC) en Turín, Italia. Estos simulacros en seco son esencialmente un ensayo para las operaciones de superficie del verdadero rover, que se están desarrollando en paralelo en preparación para su lanzamiento el próximo año.

El GTM está siendo sometido a pruebas en el ROCC de Turín, Italia. Crédito: ESA

para probar como Rosalind Franklin Logrará el éxito en el planeta rojo, GTM ha perforado un pozo lleno de muchas rocas y capas de suelo. Esto se hace en una plataforma inclinada de siete grados dedicada para simular el proceso de muestreo en un terreno cambiante del mundo real. La primera muestra se obtuvo de un bloque de cemento y arcilla de dureza media y con forma de gránulo de aproximadamente 2 cm de longitud y 1 cm de diámetro (0,787 x 0,39 pulgadas).

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Una vez recolectada, la broca de Rosalind Franklin sujeta la muestra con un obturador que evita que se caiga durante la recuperación. Una vez que la barrena está completamente retirada, la muestra se deja caer en una bandeja en la parte delantera del rover, que se cierra y deposita la muestra en la estación de trituración. El polvo resultante se distribuye luego a hornos y contenedores dentro de ellos diseñados para análisis científicos.

Al perforar a una profundidad de 1,7 metros, GTM ha establecido un nuevo récord de recolección de muestras, ya que la más profunda de cualquier misión que haya perforado en Marte hasta ahora es de 7 centímetros (2,75 pulgadas). El rover Rosalind Franklin está diseñado para perforar hasta 2 metros (6.5 pies) por debajo de la superficie de Marte, y su propósito es acceder a cualquier materia orgánica bien conservada que pueda haber migrado allí hace 4 mil millones de años y más allá.

En ese momento, Marte era un lugar mucho más cálido y húmedo donde las condiciones de la superficie eran similares a las que se cree que existieron en la Tierra aproximadamente al mismo tiempo. Con el éxito de misiones como espíritu, oportunidad, curiosidad, Y determinación Los rovers, que han encontrado pruebas convincentes de que el agua y la materia orgánica fluyen en la superficie, los científicos han estado ansiosos por echar un vistazo al entorno subterráneo para ver si es aquí donde el agua de Marte y posiblemente la vida podrían retirarse.

GMT prueba muestras de perforación de roca y suelo en el ROCC en Italia. Crédito: ESA

La tan esperada recolección exitosa de suelo de piedra sólida y su entrega al laboratorio dentro del rover representa un hito importante para la misión ExoMars 2022 y la exploración de Marte en general. Como describió Jorge Fago, científico del proyecto ExoMars:

“La adquisición de muestras profundas es fundamental para lograr el principal objetivo científico de ExoMars: investigar la composición química – y los posibles signos de vida – de los suelos que no han sido expuestos a radiaciones ionizantes dañinas”.

Los ejercicios fueron desarrollados por la aerolínea Leonardo, que también contribuyó a la creación de ROCC junto con la ESA, ASI y Thales Alenia Space (El contratista principal de la misión ExoMars 2022). Basándose en el montaje automatizado de los mecanismos, el taladro Rosalind Franklin gira montando herramientas y cables de extensión para formar una “cadena de taladro” que le permite perforar a una profundidad de hasta 2 metros (6,5 pies).

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La barrena también tiene un localizador de dos grados de libertad que le permite depositar muestras en el ángulo correcto en el laboratorio móvil. Puede penetrar el suelo a una velocidad de 60 revoluciones por minuto (dependiendo de la consistencia del suelo) y perforar materiales arcillosos duros y rocas arenosas a una velocidad de 0,3 y 30 mm (0,012 a 1,18 pulgadas) por minuto, respectivamente.

“El diseño y la construcción de los pits fue tan complejo que los primeros pits profundos representaron un logro extraordinario para el equipo”, dijo Pietro Baglioni, líder del equipo rover de ExoMars.

Otro gran desafío proviene de tener que simular con precisión las condiciones marcianas durante las pruebas. Para hacer esto, GMT debe colgarse del techo en un dispositivo de compensación de gravedad dedicado para recrear el efecto de la gravedad de Marte, que es aproximadamente un 38% del de la gravedad de la Tierra (0.38) gramo). Pero la gravedad por sí sola no representa todos los desafíos ambientales a los que tendrá que enfrentarse el rover robótico una vez que llegue a la superficie de Marte.

Como explicó Andrea Merlo, ingeniero de carrera de ExoMars Rover de Thales Alenia Space:

“Perforar piedras duras a una profundidad de dos metros en una plataforma con ruedas de menos de 100 vatios es una tarea compleja. Esto ya está dando a los ingenieros una pista sobre cómo el sistema podría deteriorarse en Marte”.

Además de las operaciones de perforación, GTM ha completado varias otras pruebas diseñadas para medir las otras capacidades del vehículo. Estos incluyen la capacidad de moverse e identificar posibles objetivos científicos y al mismo tiempo obtener datos e imágenes. Estos simulacros comenzaron en junio de 2021 y lo demostraron con éxito Rosalind Franklin Puede rastrear pistas precisas y estudiar el entorno de la superficie y el subsuelo.

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Una vez en Marte, el rover se basará en su sofisticado conjunto de cámaras, espectrómetros, radar de sondeo subterráneo y un detector de neutrones para buscar evidencia de vida en Marte (¡y puede que todavía exista!).

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