Penjelajah Mars Curiosity haus kekuasaan, narkoleptik, dan menyendiri — tetapi hanya itulah yang diperlukan untuk menjelajahi tata surya seperti bintang rock. Hari ini bajak adalah kesayangan media. Seperti selebritas manusia lainnya, Curiosity sering mengambil foto narsis, memiliki video musik dan akun parodi Twitter dan telah diabadikan sebagai patung LEGO. Robot yang terkenal itu bahkan memiliki masa lalu yang bermasalah.
Konten terkait
- Curiosity Rover Baru Berumur Satu Tahun Mars
- Perspektif Definisi Tinggi Curiosity tentang Keturunannya Ke Mars
Kembali pada tahun 2008, Curiosity — secara teknis disebut Laboratorium Sains Mars, atau MSL — dicemooh habis-habisan karena ketinggalan jadwal dan melampaui anggaran. Misi tersebut awalnya diajukan ke NASA sebagai pesawat ruang angkasa senilai $ 1, 6 miliar, dan itu seharusnya diluncurkan pada tahun 2009. Namun berbagai kendala teknis menyebabkan jadwal peluncuran turun ke tahun 2011, dan biaya meningkat menjadi $ 2, 5 miliar. Menurut Rob Manning, chief engineer misi, masalah Curiosity muda dapat ditelusuri kembali ke fitur yang paling terkenal: sistem pendaratan sky crane.
Langit crane seperti jetpack yang menurunkan bajak ke permukaan Mars di tether. Itu hanya satu bagian dalam fase misi yang disebut entri, keturunan dan pendaratan (EDL). Bagi para insinyur di NASA, fase EDL juga disebut tujuh menit teror, karena begitu dimulai, semuanya otomatis dan tidak ada yang dilakukan tim selain memakan kacang dan menyilangkan jari mereka.
Sky crane adalah cara yang benar-benar baru untuk mendaratkan pesawat ruang angkasa di Mars, dikembangkan untuk mengakomodasi penjelajah Curiosity satu ton. Karena itu sangat baru, dan karena pendaratan di Mars selalu merupakan tantangan, merancang dan memecahkan masalah sistem EDL menjadi bagian besar dari keseluruhan desain misi, yang menaungi seluruh kebutuhan penjelajah, Manning mengatakan dalam buku barunya Mars Rover Keingintahuan, diterbitkan oleh Smithsonian Books.
Mars Rover Curiosity: Akun Orang Dalam dari Chief Engineer Curiosity
Akun langsung dari percobaan dan kesengsaraan rekayasa salah satu bagian paling kompleks dari teknologi ruang angkasa, Mars Rover Curiosity, oleh chief engineer Rob Manning.
Membeli"Saya pikir bahwa sistem EDL baru MSL yang terang dan mengkilap ... memang mengalihkan perhatian kita sedikit dari dasar-dasar membangun bajak baru dan berbeda secara radikal, " katanya. Bersama dengan penulis buku terlaris William L. Simon, Manning menceritakan tinggi dan rendah Curiosity dalam buku itu, menawarkan pandangan ke dalam pikiran NASA dan pekerja sektor swasta yang harus berjuang untuk mengirim misi yang sekarang terkenal di dunia ini ke Mars.
Misalnya, fokus pada sky crane dan perlengkapan EDL lainnya berarti bahwa tim menghabiskan lebih sedikit waktu untuk mempertimbangkan sumber daya Curiosity. Dua penjelajah sebelumnya, si kembar Spirit dan Opportunity, bertenaga surya. Kuncinya adalah bahwa array dapat menghasilkan sekitar 110 watt, tetapi setiap penjelajah membutuhkan 1500 watt untuk beroperasi penuh. Menurut Manning, solusinya adalah membuat penemu narkoleptik — mereka akan bangun hanya beberapa jam setiap hari Mars, menarik daya dari baterai terpasang untuk mengemudikan atau menjalankan eksperimen. Kemudian mereka akan tidur siang dan bangun lagi untuk melakukan lebih banyak pekerjaan. "Sehari dalam kehidupan seorang penjelajah sedikit lebih seperti anjing tua daripada mobil balap, " tulis Manning.
Sementara Curiosity dilengkapi dengan sumber tenaga nuklir bukan panel surya, itu juga mesin yang jauh lebih besar membawa 11 instrumen dan kamera sains kompleks. Selain tenaga untuk operasi umum, instrumen-instrumen itu perlu dipanaskan agar berfungsi dengan baik di Mars yang dingin. Sekitar setahun sebelum tanggal peluncuran 2009, ketika rincian tentang beberapa instrumen sains masuk, tim menyadari bahwa bahkan dengan tidur siang listrik, baterai Curiosity terlalu kecil untuk tugas itu. Menggunakan baterai yang lebih besar tanpa menemukan tempat lain untuk memotong akan membuat bajak terlalu berat untuk mendarat.
Masalah menumpuk dari sana, termasuk kekhawatiran tentang angin meniup sampel batu sebelum mereka bisa dianalisis, dan tanda-tanda yang memisahkan bajak dari tethers langit derek akan membuat hubungan pendek komunikasi penting selama pendaratan. Penundaan pengiriman perangkat keras yang sudah jadi untuk merakit pesawat ruang angkasa berarti bahwa NASA harus membuat panggilan dan mengumumkan bahwa mereka akan melewatkan jendela peluncuran 2009.
"Setelah bajak Anda melewatkan jendela itu ... biaya otomatis naik, dan itu hanya untuk 'meteran taksi' dari tim harus menunggu lebih lama untuk keluar dari pekerjaan, " kata Manning. Hikmahnya adalah bahwa waktu ekstra memungkinkan tim untuk menyelesaikan kekusutan — memperbaiki sirkuit, bekerja dengan baterai yang lebih besar — dan meluncurkannya dengan sukses pada 26 November 2011.
Seorang insinyur JPL memeriksa gerakan lengan robot pada versi uji rover Curiosity. (NASA / JPL-Caltech) 
Grafik menunjukkan beberapa langkah yang harus dibuat Curiosity untuk mendarat dengan aman di Mars. (NASA / JPL-Caltech) 
Insinyur JPL merayakan beberapa saat setelah memastikan bahwa Curiosity mendarat dengan selamat di Mars. (NASA / JPL-Caltech) 
Singkapan berbatu mengungkapkan bebatuan bundar yang dilapuk dari batuan sedimen, suatu pertanda bahwa bagian Mars ini pernah menampilkan aliran sungai. (NASA / JPL-Caltech / MSSS) 
Sampel pertama bubuk batu dikirim ke laboratorium kimia onboard rover pada bulan Februari 2013 (NASA / JPL-Caltech / MSSS) 
Eksperimen Kimia dan Mineralogi (CheMin) pada bajak Curiosity mengambil x-ray pertama dari sampel tanah pada Oktober 2012. Hasil penelitian menunjukkan tanda tangan kimia mineral yang menunjukkan kotoran Mars sangat mirip dengan tanah vulkanik di Hawaii. (NASA / JPL-Caltech / Ames) 
Keingintahuan mengambil gambar roda kiri-depan pada November 2013, mengungkapkan goresan, penyok dan bahkan tusukan karena berguling di bebatuan tajam. (NASA / JPL-Caltech / MSSS) 
Keingintahuan akhirnya dibor ke dasar Gunung Sharp pada bulan September untuk mengumpulkan sampel untuk dianalisis. (NASA / JPL-Caltech / MSSS) Sejak pendaratannya yang patut dipuji pada Agustus 2012, Curiosity telah mengirim kembali sejumlah besar data, mulai dari gambar Mars dan bulan dengan resolusi tinggi hingga tanda-tanda jelas pertama bahwa air minum yang mampu mendukung kehidupan pernah mengalir di permukaan planet. Sedikit lebih dari setahun ke misi, bajak sekarang telah mencapai target utamanya, pangkalan gunung Mars dijuluki Gunung Sharp. Lapisan sedimen yang terbuka dapat memberi tahu para ilmuwan lebih banyak tentang masa lalu Mars yang tampaknya dapat dihuni, dan bahkan mungkin menyimpan jejak kehidupan primitif yang terpelihara.
"Kami semua benar-benar terperangah ketika lubang bor pertama mengungkapkan tempat di Mars yang dihuni miliaran tahun yang lalu, " kata Manning. “Apa yang kami dapatkan di sini adalah tempat yang tidak hanya bisa mendukung kehidupan, tetapi juga bisa, jika kita terus mencari, menjadi tempat yang secara kimia menyimpan catatan-catatan itu. Itulah yang membuat kami menempatkan prioritas tinggi untuk menuju bukit. ”
Perjalanan jalan belum tanpa hambatan, kepala di antara mereka memakai tak terduga pada roda Curiosity. Ketika roda sedang dirancang, kekhawatiran utama adalah bahwa bajak yang terlalu berat akan terjebak di pasir — nasib yang menandakan akhir bagi Roh penjelajah pada tahun 2010. Jadi tim membuat enam roda besar Curiosity untuk bertindak seperti perangkat pelampung, kata Manning. Setiap roda dunebuggy-esque yang lebar dilubangi dari balok aluminium ringan.
Yang tidak diketahui oleh tim adalah bahwa bajak harus mengendarai batu pahatan angin yang tertanam di tanah, yang bertindak seperti hamparan paku. Batu-batu setajam silet itu mulai merobek roda-rodanya, dan Manning mengantisipasi pecahan logam suatu hari nanti bisa merobek kabel internal bajak, melumpuhkan misi. Sampai saat itu, "kita harus memilih jalan kita dengan hati-hati, " kata Manning. “Kami juga mempertimbangkan perubahan perangkat lunak yang akan meminimalkan kerusakan dengan memastikan bahwa roda mempercepat anak saat roda memanjat di atas batu. Ini mengurangi keausan. "
Glitch menunjukkan bagaimana setiap misi Mars dapat membangun kemampuan berikutnya, sebuah proses yang disoroti Manning dalam buku tersebut saat ia menggambarkan pelajaran yang dipetik dari pesawat ruang angkasa yang akan kembali ke pendarat Viking di tahun 1970-an. Dia sudah menempatkan beberapa pengalaman Curiosity untuk digunakan dengan baik dalam desain untuk rover Mars berikutnya, dijadwalkan untuk diluncurkan pada tahun 2020, dan dalam sistem untuk mendaratkan orang di Mars dengan cakram tiup dan parasut generasi berikutnya.
Manning menambahkan bahwa Curiosity dan kerabatnya di Mars memungkinkan para insinyur untuk mengembangkan teknologi, seperti perangkat lunak mengemudi otonom, yang mungkin akan sangat penting bagi penemu masa depan yang menuju daerah yang lebih jauh, seperti bulan-bulan es yang dingin di Jupiter dan Saturnus. "Pergi ke planet-planet luar, atau ke bulan seperti Europa, Ganymede dan Enceladus — dalam semua kasus, Anda memerlukan kendaraan yang memiliki kecerdasan untuk otonomi, " kata Rob Manning, saat ini Manajer Teknik Mars untuk Jet Propulsion Laboratory NASA. “Kami tidak suka melakukannya seperti mobil yang dikendalikan dari jarak jauh. Kami mengatakan ke mana kami ingin pergi, dan tugasnya adalah mencari cara untuk sampai ke sana. "
Tetapi lebih dari wahyu teknis, Manning percaya kisah Curiosity penting bagi umat manusia pada tingkat yang jauh lebih mendasar, hampir eksistensial. "Saya pikir pesannya adalah bahwa meskipun MSL adalah anggaran besar misi NASA (setidaknya besar menurut standar saat ini), MSL tidak dibangun oleh insinyur dan ilmuwan abstrak yang bekerja di lembaga berwajah, " kata Manning. “Sebaliknya itu dibangun oleh sekelompok orang. Orang-orang sama manusia, sama keliru dan sama cerdasnya dengan kebanyakan orang yang Anda kenal. ... Ini pada akhirnya adalah upaya manusia dan kami beruntung menjadi bagian darinya. "
