Az Apollo 11 küldetés holdi mintái voltak az emberiség első szuvenírjei egy másik égitestről, a NASA Mars 2020 Perseverance rovere lesz pedig az első, ami egy másik bolygóról gyűjt mintákat, hogy később visszahozzuk őket a Földre. Űrhajósok helyett ezúttal a valaha űrbe küldött legbonyolultabb, legügyesebb és legtisztább mechanizmus felel majd a minták gyűjtéséért: a Sample Caching System (SCS).
Május 20-án helyére került az utolsó 39 darab a 43 mintatartó csőből, valamint a tárolórész is, ahova a csövek kerülnek majd (a másik 4 csövet már korábban betették a mintagyűjtő-rendszer különböző részeibe). Az utolsó tubusok elhelyezésével egy újabb kulcsfontosságú lépést teljesítettek a rover várhatóan július 17-e körüli indításához vezető úton.
Habár sokan úgy tekinthetünk a Perseverance marsjáróra, mint egyetlen robotra, valójában inkább hasonlít egy sor kisebb robot komplex gyűjteményére. A rover elején található a mintákat gyűjtő SCS, amely maga is három robotból áll – a legszembetűnőbb közülük a 2 méter hosszú robotkar. A rover alvázára erősített, 5 csuklóval felszerelt karon helyezték el a marsi kőzet és regolitmintákat (kőtörmelék és por) gyűjtő, forgó ütvefúrófejet is.
A második, a rover elejébe épített robot egy kisebb repülő csészealjra hasonlít. A bit carousel, melyet talán fúrófej futószalagként fordíthatnánk magyarra, lesz az igazi közvetítő a marsi minták mozgatása közben. A fúróhoz szükséges alkatrészeket és üres mintatartó csöveket szállít majd, később pedig a megtelt tubusokat juttatja el a rover testébe kiértékelés és további kezelés céljából.
A mintagyűjtő-rendszer harmadik tagja egy fél méter hosszú kar (amit a kutatócsoport csak „T-rex karként” emleget. Ez a marsjáró hasában található, a második robot munkáját befejezve a carousel és a raktározó, valamint dokumentációs állomások közt fogja mozgatni a mintákat.
Óraműpontosság
Az összes robotnak óraműpontossággal kell együttműködnie – de míg egy tipikus svájci órában körülbelül 400 alkatrész van, addig a SCS több mint 3000-ből áll. Ez rengetegnek hangzik, de érthető a komplexitás, ha belegondolunk, hogy ez a rendszer önállóan fog marsi kőzeteket fúrni, a sértetlen mintákat kivenni, amiket ezután hipersteril tubusokban hermetikusan lezár a későbbi vizsgálatok céljából. Technológiai szempontból ez a valaha készített legkomplikáltabb és legfejlettebb mechanizmus, amelyet űrrepülésre készítettek elő.
A küldetés célja, hogy legalább egy tucat, vagy még több mintát gyűjtsünk. Hogyan fog tehát ez a három robot együttműködni a megszerzésükhöz? Gyakorlatilag úgy néz ki, hogy miután a fúrófej megszerezte a magmintát, körbefordulva az összekötő bit carousel egyik dokkolójába helyezi a mintatartó csövet. Innen utána a futószalag úgy fordul, hogy a mintát elérje a rover mintákkal foglalkozó robotkarja. Ez fogja kivenni a dokkból, majd átmozgatja a SCS kamerájához, ahol alapos fényképezés következik.
A képek elkészítése után a kis robotkar a térfogatot meghatározó, következő állomásra kerül, ahol egy rúddal vizsgálják meg a minta méretét. Ezután ismét lefényképezik a mintát, majd előkészítik a tubust lezáró kupakot és újabb fényképet készítenek. Következő lépésként a lezáró állomásra kerül a cső, ahol egy mechanizmus légmentesen lezárja a mintatartót a korábban kiválasztott kupakkal. Mikor ezzel mind végeztek, a csövet visszajuttatják abba a tárolóba, ahonnan eredetileg elindult.
A teljes rendszer megtervezése és elkészítése, majd a Perseverance roverbe való beépítése 7 éven át tartott – a munkának pedig még nincs vége. Ahogy a marsjárón minden másnak is, ennek a mintagyűjtő rendszernek is két változata van: egy mérnöki tesztmodell, ami a Földön marad és egy másik modell, ami a Marsra indul. A mérnöki verzió minden tekintetben megegyezik a másikkal, a csapat feladata pedig, hogy megpróbálják tönkretenni.
Inkább a Földön romoljon el, mint amikor már a Marson van, ezért alapos teszteknek vetik alá, hogy lássák, hogyan bírja a terhelést. Különböző típusú kőzeteket fúrnak vele, változó szögekben és bármilyen szituációban, amit csak el tudnak képzelni, hogy a vörös bolygón előfordulhat. A mintegy 1025 kilogrammos Perseverance rover 2020. július 17-e és augusztus 11-e között fog indulni, hogy 2021. február 18-án landoljon a Jezero kráterben, megkezdve kutatását az ősi marsi élet nyomai után.
Forrás: NASA JPL
