Il rover Mars Curiosity della NASA ha condotto il primo test di una nuova tecnica di perforazione sul Pianeta Rosso da quando il suo trapano ha smesso di funzionare in modo affidabile.

Questo primo test ha prodotto un buco profondo circa mezzo pollice (1 centimetro) in un bersaglio chiamato Lago Orcadie, non abbastanza per un campione scientifico completo, ma abbastanza per convalidare che il nuovo metodo funziona meccanicamente. Questo è stato solo il primo di quella che sarà una serie di test per determinare quanto bene il nuovo metodo di perforazione può raccogliere campioni. Se questo trapano avesse raggiunto una profondità sufficiente per raccogliere un campione, il team avrebbe iniziato a testare un nuovo processo di consegna del campione, infine consegnare agli strumenti all'interno del rover.

Il trapano viene utilizzato per polverizzare campioni di roccia in polvere, che vengono poi depositati in due strumenti di laboratorio di Curiosity, Analisi del campione su Marte, o SAM, e Chimica e Mineralogia, o CheMin. Curiosity ha usato il suo trapano per raccogliere campioni 15 volte dall'atterraggio nel 2012. Quindi, nel dicembre del 2016, una parte fondamentale del trapano ha smesso di funzionare. Il trapano è stato progettato per utilizzare due stabilizzatori simili a dita per stabilizzarsi contro la roccia; un motore difettoso ha impedito alla punta del trapano di estendersi e ritrarsi tra questi stabilizzatori.

Dopo mesi di sforzi, Il team di ingegneri di Curiosity è stato in grado di estendere la trivella completamente oltre gli stabilizzatori, ma il problema del motore persiste. Il team ha posto una sfida per se stesso:potevano hackerare il trapano del robot spaziale in modo che non richiedesse stabilizzatori?

Immagini di un nuovo foro sulla cresta superiore di Vera Rubin, Posizione attuale di Curiosity, suggerire che questo "MacGyvering" sta dando i suoi frutti. Lasciando il trapano in posizione estesa, gli ingegneri sono stati in grado di praticare questa perforazione a mano libera per mesi durante i test qui sulla Terra. Questo buco nel lago Orcadie fornisce le prime informazioni su come funzionerà questa operazione nell'ambiente marziano.

Se il metodo precedente era come un trapano a colonna, tenendo fermo il morso mentre si estende in una superficie, ora è più a mano libera. Il rover della NASA sta usando l'intero braccio per spingere in avanti la trivella, ricentrarsi durante le misurazioni con un sensore di forza. Quel sensore era originariamente incluso per fermare il braccio del rover se riceveva una scossa ad alta forza. Ora offre a Curiosity un senso vitale del tatto, evitando che la punta del trapano sbandi troppo lateralmente e si incastri nella roccia.

"Ora stiamo perforando su Marte più come fai a casa, " ha detto Steven Lee, vice project manager presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA, Pasadena, California. "Gli esseri umani sono piuttosto bravi a ricentrare il trapano, quasi senza pensarci. Programmare Curiosity per farlo da solo è stato impegnativo, specialmente quando non è stato progettato per farlo."

Non è stato facile. Gli ingegneri del JPL hanno passato molti turni doppi a testare il nuovo metodo, compresi i fine settimana e i giorni festivi. Hanno anche dovuto eseguire "chirurgia invasiva" sul loro banco di prova, una replica quasi esatta di Curiosity, installando un sensore di forza per abbinare quello su Marte. Il sensore del banco di prova terrestre aveva smesso di funzionare prima del lancio di Curiosity nel 2012, ma non c'era mai stato motivo di sostituirlo prima d'ora.

"Questo è davvero un buon segno per il nuovo metodo di perforazione, " ha detto Doug Klein di JPL, uno degli ingegneri del campionamento di Curiosity. "Prossimo, dobbiamo praticare un foro a tutta profondità e dimostrare le nostre nuove tecniche per consegnare il campione ai due laboratori di bordo di Curiosity".

Lasciare il trapano in posizione estesa significa che non ha più accesso a un dispositivo che setaccia, porzioni e consegna la polvere di roccia agli strumenti del rover (chiamata raccolta e manipolazione per l'analisi delle rocce marziane in situ, o CHIMRA).

JPL ha dovuto anche inventare un nuovo modo per depositare la polvere senza questo dispositivo. La nuova soluzione fa sembrare Curiosity come se stesse aggiungendo del condimento alla sua scienza, scuotendo i grani dalla punta del trapano come se stesse spillando il sale da uno shaker.

Questa presa è stata testata con successo qui sulla Terra, ma l'atmosfera e la gravità della Terra sono molto diverse da quelle di Marte. Se la polvere di roccia su Marte cadrà nello stesso volume e in modo controllato deve ancora essere visto.

Nei giorni a venire, Gli ingegneri di Curiosity valuteranno i risultati di questo recente test e probabilmente trivelleranno di nuovo nelle vicinanze. Se viene raccolto un campione sufficiente, proveranno a porzionare il campione, utilizzando la Mastcam del rover per stimare quanta polvere può essere rimossa dalla punta del trapano.

Sebbene questo primo test del trapano non abbia prodotto un campione completo, Il team scientifico di Curiosity è entusiasta di vedere questo passo sulla strada del ritorno alla trivellazione di routine. C'è un grande interesse nell'ottenere più campioni perforati da Vera Rubin Ridge, soprattutto dalla cresta superiore che contiene rocce sia grigie che rosse. Questi ultimi sono ricchi di ematite, un minerale di ossido di ferro che si forma in presenza di acqua. I campioni perforati potrebbero far luce sull'origine della cresta e sulla storia della sua interazione con l'acqua.