השומה של מאדים פשוט לא יכלה לחפור את עצמה עד כמה שמדענים רצו שהיא תגיע. קרדיט: nasa / jpl-caltech
מהרובוטים שנכשלים באופן חרוץ בעבודתם ועד הרובוטים שמתמודדים עם השטויות המילוליות שלנו, Mashable'sרובוטים מחורבניםצולל לתוך העולם המורכב של אוטומציה - לטוב או לרע או להרבה, הרבה לרע.
לאחר הניסיון הראשון שלה לחדור למשטח המאדים בצבע חלודה בשנת 2019, ה"חפרפרת" של נאס"א שלחה אות חזרה לכדור הארץ.
אלו לא היו חדשות טובות.
השומה היא חלק מה-חבילת זרימת חום ומאפיינים פיזיים(HP³) על נחתת InSight של נאס"א, שנגעה במאדים ב-2018.
השומה, שנבנתה על ידי מרכז התעופה והחלל הגרמני, פועלת על ידי פטישת עצמה לתוך האדמה. נתונים שנשלחו מהחפרפרת הראו מכות פטיש. אבל מדידות מסרגל אופטי הראו שהוא לא זז הרבה.
טרוי הדסון, מהנדס מערכת מכשירים של InSight, ועמיתיו לעבודה במעבדה להנעת סילון של נאס"א בפסדינה, קליפורניה, חיכו בכיליון עיניים לנתונים. כשהם הבינו מה קרה, זה הרגיש כאילו האוויר נשאב מהחדר, אמר הדסון.
השומה הייתה אמורה להכות את עצמה 16 רגל לתוך קרום המאדים כדי לקחת את הטמפרטורה הפנימית של כוכב הלכת, מה שיכול לעזור לפענח את התעלומה של איך כוכב הלכת נוצר וכיצד הוא התפתח.
כדי להבין מה השתבש נדרשה בדיקות מקיפות.
"במשך זמן רב, הייתי אומר בערך שישה חודשים, לא באמת ידענו מה הבעיה", אמר הדסון. "אחד הרעיונות שהמצאנו היה חוסר חיכוך. זו הייתה הבעיה".
כשהחפרפרת נסעה למטה, הרגולית - תערובת האבק, הלכלוך והסלעים ממש מתחת לפני השטח - התקבץ במקום למלא את הרווח סביב הגשש. כדי לעזור לו, הצוות בכדור הארץ ניסה ללחוץ את הגשושית לצד אחד של האדמה באמצעות הזרוע הרובוטית של InSight, בתקווה שלא היה סלע מאדים בדרכו.
נראה היה שזה עובד.
"זֶהלמעשה ירדכמו סנטימטר," אמר הדסון, ונזכר שכמעט דמעות. "הייתי באקסטזה."
צילום של הזרוע הרובוטית של InSight מצמידה את גשושית החום לצד האדמה ב-3 באוקטובר 2019. קרדיט: nasa / jpl-caltech
הצוות התאים את הזרוע כדי להגן על קשירה בצד שמאל של השומה. לאחר מכן, השומה איבדה את החיכוך, מה שגרם לה לצאת מהחור כשניסתה להכות את עצמה עמוק יותר.
"זה היה מוחץ", אמר הדסון. "הייתי מחוץ לעצמי עם תסכול, ואבל אפילו, כי זה נסוג הרבה מהקרקע".
עוד התאמה ועוד ניסיון פטיש מאוחר יותר, זה שוב העמיק.
מהירות אור ניתנת לריסוק
"עוד שמחה," אמר הדסון. "ואז זה נסוג שוב. יותר כעס ותסכול".
השומה של מאדים מבצבצת מחוץ לפני השטח של מאדים משמאל לזרועו של InSight. הוא יצא מהאדמה לאחר שניסה לחפור עוד למטה ב-27 באוקטובר 2019. קרדיט: nasa / jpl-caltech
אחרי כמעט שנתיים של ניסיונות, הצוותהפסיק את החפירהבינואר. החלק העליון של השומה יושב כעת סנטימטר אחד מתחת לפני השטח, הגוף שלה באורך 16 אינץ' בקושי קבור באדמה.
חוקרים את הלא נודע
אז מה השתבש? באמצעות הידע שלהם על האבולוציה הפלנטרית, כמו גם תמונה, טמפרטורה, ספקטרומטריה ונתונים אחרים שנאספו על ידי משימות קודמות של מאדים, מדענים חזו כיצד ייראה הרגולית באזור הנחיתה של InSight.
"חקירה תמיד טומנת בחובה מרכיב של סיכון."
"כל הדברים האלה הובילו אותנו לצפות שננחת במקום שבו פני השטח היו שבורים, לא מגובשים, רופפים, חומר רגוליתי", אמר הדסון. "אבל מה שמצאנו כשהגענו לשם, מה שעדיין מפתיע אותי, זו שכבת קרום העפר העבה והמגובשת הזו".
דמיינו שאתם תוקעים את האצבע בסוכר מגורען, הגרגירים הבודדים נופלים ומתמלאים לכיוון החור שעושה האצבע שלכם. עכשיו דמיינו שאתם תוקעים את האצבע שלכם בחול רטוב ומנופפים אותה קצת. החול היה נלחץ החוצה ויוצר קירות תלולים סביב האצבע שלך במקום להתמלא סביבו.
הצוות בנה את השומה עבור הראשון, אך מצא את עצמו באחרון.מעוצב כמו מסמר פוגע בעצמו, השומה פוגעת בעצמה במשקל שלה כדי לנהוג כלפי מטה.
התכנון עבד במבחנים יבשתיים שדימו את מה שהם חזו שהקרקע של מאדים תיראה, אמר הדסון. אבל הלכידות האמיתית של אדמת מאדים התגלתה כבעייתית.
הדסון עבדה על הפרויקט שהפך ל-InSight במשך 12 שנים. החוקר הראשי של אינסייט, ברוס באנרדט מ-JPL, ניסה להשיג סיסמומטר על מאדים במשך שלושה עשורים, אמר הדסון. זה שחלק אחד מהפרויקט לא יצליח, זה הרס. אבל דברים כאלה קורים כשאתה הולך למקומות שבהם אף אחד לא הלך לפני כן.
"חקירה תמיד טומנת בחובה מרכיב של סיכון", אמר הדסון. "אנחנו עושים כמיטב יכולתנו ב-JPL וב-NASA כדי למזער את הסיכון הזה, ועושים כמיטב יכולתנו כדי להבטיח הצלחה. אבל תמיד יש מה שאנחנו מכנים 'אלמונים לא ידועים'".
מדענים יכולים לנסות לחזות סיכונים ולהפחית אותם, אבל אתה לא יכול לדעת מה שאתה לא יודע. עכשיו הם יודעים עם מה הם עובדים תחת InSight, וזה יכול לתת מידע טוב יותר למשימות עתידיות למאדים ומעבר לו.
רחוק מלהיות כישלון
אמנם קל להצביע על החור הרדוד של החפרפרת של מאדים ולהגיד "כישלון", אבל הורדת הגשושית הזו לגובה של 16 רגל הייתה רק פן אחד מהחלק הרחב יותר.משימת InSight.
יותר מ-500Marsquakesזוהו על ידי סיסמומטר של InSight, כולל קומץ בעוצמה של יותר מ-3. מדענים יכולים כעת להעריך כיצד והיכן מתרחשות רעידות אלו.
"הצלחנו למקם אותם באזור Cerberus Fossae, שהוא אחד האזורים הצעירים שהיו פעילים וולקנית במאדים", אמר הדסון. "זה הגיוני מאוד שאנחנו נזהה אותות סיסמיים משם."
הסיסמומטר ומכשיר הרדיו חשפו דברים לא ידועים קודמים כמו הגודל והצפיפות של הליבה של מאדים. בינתיים, מעל פני הקרקע, ל-InSight יש מיקרוברומטר שמודד דברים כמו טמפרטורת הרוח ולחץ האוויר, ומעניק למדענים אטמוספריים את צג מזג האוויר ברזולוציה גבוהה הארוכה ביותר על מאדים.
HP³ חי ואוספת נתונים למרות שהבדיקה לא מעמיקה יותר. השומה עצמה עדיין מודדת טמפרטורות ומוליכות חום ליד פני השטח.
הידע שנאסף מניסיון החפירה נאסף על ידי הדסון ואחרים, המכונה בפי העם "סאגת החפרפרת".
"אני עובד עם עמיתים ב-DLR ובמקומות אחרים כדי לכתוב את המאמרים המדעיים על מה שלמדנו על מאדים ומה שלמדנו על עיצוב השומה", אמר. "יהיו שני מאמרים נפרדים, שבתקווה ייצאו בהמשך השנה, שיתארו הכל בפירוט ויספקו הצעות לחוקרי תת-קרקע עתידיים."
נכון לעכשיו, אין תוכניות לחפירה נוספת על מאדים. עם זאת, יש תוכניות לירח. מכשיר חודר פני השטח מדובבLISTERנמצא בפיתוח על ידי Honeybee Robotics עם פרופסור Seiichi Nagihara באוניברסיטת טקסס Tech, אמר הדסון. הפרויקט יושק באמצעות נאס"איוזמה מסחרית של Lunar Payload Services.
"הוא משתמש בפנאומטיקה - אוויר - כדי לפוצץ חומר רגוליט מסרט מתפרק שהופך לגליל", אמר. "זו דרך חכמה מאוד לעשות את זה וכנראה רעיון טוב מאוד עבור הירח כי הרגוליט על הירח צפוף בהרבה מהחומר על מאדים."
למרות שהחפרפרת של מאדים לא הייתה מוצלחת לחלוטין, היא עדיין סוללת את הדרך לחקר החלל העתידי.
סרטון קשור: עובדות על חלל שיטלטלו את עולמכם
קלן היא כתבת מדע ב-Mashable, שמסקרת חלל, איכות הסביבה, קיימות וטכנולוגיה עתידית. בעבר, קלן סיקרה בידור, משחקים, ספורט אלקטרוני וטכנולוגיה צרכנית ב-Mashable. עקבו אחריו בטוויטר @Kellenbeck
ניוזלטרים אלה עשויים להכיל פרסומות, עסקאות או קישורי שותפים. בלחיצה על הירשם, אתה מאשר שאתה בן 16+ ומסכים לנותנאי שימושומדיניות פרטיות.