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Bitácora de Curiosity 20 (primer uso de un taladro en Marte



Bitácora de Curiosity 20 (primer uso de un taladro en Marte)


Curiosity ha llevado a cabo la primera perforación de una roca mediante un taladro en Marte. Durante sol 174 (31 de enero - 1 de febrero) el taladro del rover fue usado por vez primera, aunque solamente en modo percutor y no se obtuvo ninguna muestra.


El efecto del primer taladro en Marte visto por MAHLI en sol 176


Zona de uso del taladro sobre la roca


El lugar elegido para esta primera prueba fue la roca John Klein, situada en la zona de Yellowknife Bay del cráter Gale. Esta área es una pequeña hondonada formada por la acción del viento que ha dejado expuestas multitud de rocas sedimentarias ricas en yeso que aparentemente se formaron en presencia de agua líquida hace miles de millones de años.


Vista general de Yellowknife Bay y el taladro sobre John Klein


Efectos del taladro sobre John Klein



Vista general de la zona de uso del taladro


Animación de la herramienta DRT para limpiar las rocas


Antes de usar el taladro, durante los soles 170 y 171 se realizaron pruebas de carga del sistema en cuatro puntos distintos de la roca. En estas pruebas, el brazo robot con el taladro fue presionado contra el suelo para observar cómo respondía a las tensiones y, de paso, ver si la consistencia de la roca cambiaba en función de los cambios de temperatura. Durante estas pruebas, el rover se levantó ligeramente sobre su sistema de suspensión. Otro objetivo era ver cómo respondía Curiosity al mantener el taladro en contacto con la roca durante toda una noche. Por culpa de los drásticos cambios de temperatura entre el día y la noche, la longitud del brazo robot y el chasis de Curiosity varían hasta en 2,4 milímetros (4 milímetros para todo el rover), algo a tener muy en cuenta. Durante las operaciones científicas normales no se espera que el rover deje el taladro dentro de la roca durante la noche, pero el equipo de la misión quiere saber exactamente qué pasaría si se ven forzados a hacerlo.


El taladro durante las pruebas de carga sobre John Klein visto por una Hazcam


Zonas de prueba de carga del taladro


Las zonas de prueba de carga fueron luego observadas de cerca por la cámara MAHLI, también situada en el extremo del brazo robot. Antes de realizar la prueba, la punta del taladro fue examinada en detalle durante sol 172 por las cámaras ChemCam, para poder documentar cualquier posible cambio en el estado de la pieza.



Vista de la broca del taladro por ChemCam


Durante esta primera actividad solamente se empleó el taladro en modo percutor con el fin de comprobar que está correctamente ajustado para taladrar una roca. Durante los próximos días se volverá a usar el taladro en modo rotatorio hasta alcanzar una profundidad de 1,5 centímetros para verificar cuánta cantidad de polvo se forma en el proceso y sus características. Más adelante se recuperará una pequeña muestra para ser analizada por los instrumentos del rover.

El taladro de Curiosity forma parte del sistema SA/SPaH (Sample Acquisition, Processing, and Handling) y se encuentra situado en el extremo del brazo robot -que se puede mover a una velocidad de 1 cm/s- junto con la brocha giratoria DRT, la pequeña pala para recoger muestras en polvo, el sistema de traslado de muestras CHIMRA y dos instrumentos científicos (la cámara MAHLI y el espectrómetro APXS). Curiosity es la primera sonda marciana equipada con un taladro, ya que los MER Spirit y Opportunity estaban dotados con una simple herramienta de abrasión denominada RAT (Rock Abrasion Tool) que perforaba la capa superficial de las rocas. El taladro de Curiosity tiene dos funciones: penetrar en el interior de las rocas y convertir en polvo las muestras para que puedan ser analizadas por los instrumentos estrella del rover: SAM y CheMin, capaces de detectar sustancias orgánicas y realizar análisis por difracción de rayos X. SAM sólo puede analizar partículas con un tamaño inferior a 1 milímetro, mientras que CheMin no puede examinar partículas con un diámetro superior a las 150 micras. Para lograr su objetivo, el taladro tiene dos modos de actuación: giro y percusión, que pueden ser usados simultáneamente si es necesario.



Brazo robot de Curiosity


Cabeza del brazo robot donde se encuentra el taladro



Detalle del taladro


Los agujeros generados por el taladro tienen un diámetro de 1,6 centímetros y es capaz de perforar hasta 5 centímetros en el interior de una roca. El polvo de los primeros 1,5 centímetros de perforación se deposita a los lados del agujero y una vez pasada esta profundidad, el polvo pasa por el tubo de recogida de muestras al sistema CHIMRA, donde es filtrado y almacenado para su posterior análisis. El proceso de taladrar una roca puede durar entre media hora y cuatro horas.

La punta del taladro se denomina DBA (Drill Bit Assembly) y se trata de una broca comercial de acero modificada para las actividades en Marte. Debido a que es una herramienta crítica para el éxito de la misión, Curiosity dispone de otras dos DBA almacenadas en la parte frontal del chasis. En caso de que la broca se quede atascada en la roca o que se desgaste excesivamente, el rover puede separar la punta del taladro y acoplar otra DBA. Para poder taladrar, Curiosity debe apretar el brazo robot contra la roca con una fuerza mínima de 300 Newton. Para ello se usan dos prolongaciones a cada lado de la broca que terminan en una punta de goma. El taladro puede extenderse más allá de los topes de goma para ser inspeccionado o. en caso de que sea necesario, cambiar la DBA.




Una DBA en detalle


Lugar de almacenamiento de las DBA


Sistema CHIMRA de filtrado de muestras


Curiosity pasará las próximas semanas taladrando y analizando las rocas de Yellowknife Bay, probando por primera vez los sistemas e instrumentos más importantes de la misión.






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