ESA, bir bilim laboratuvarı veya küçük bir buldozer olabilecek modüler, çok amaçlı bir geziciyi test ediyor

Çoğu gezici Mars için üretildi ve her biri belirli hedefler ve araziler göz önünde bulundurularak tasarlanmış karmaşık bir makinedir. Ancak ay, Mars’tan farklıdır. Biz orada yaşam aramıyoruz; bir varlık oluşturmaya çalışıyoruz.

Farklılığın bilincinde olarak ESA, yalnızca küçük değişikliklerle farklı ihtiyaçlara cevap verebilecek modüler geziciler geliştiriyor.

Buna Avrupa Ay Gezici Sistemi (EMRS) adı veriliyor ve yeni yayınlanan makalelere göre amacı “gelecekteki ay görevleri için çok yönlü bir yüzey hareketlilik çözümü geliştirmek”. Yüzey hareketlilik sistemleri yaklaşmakta olan dört ESA misyonuna hizmet edecek: Polar Explorer (PE), Yerinde Kaynak Kullanımı (ISRU), Astrofizik Ay Gözlemevi (ALO) ve Ay Jeolojik Keşif Misyonu (LGEM).

Dört görevin her birinin, Ay’ın güney kutbuna bilimsel aletlerin yerleştirilmesi, 200 kg’dan (440 lbs) fazla regolitin kazılması ve taşınması, ayın uzak tarafında bir astrofizik gözlemevi inşa edilmesi ve ayın volkanik tarihinin incelenmesi dahil olmak üzere özel gereksinimleri vardır. . ESA, tamamen farklı bir gezici yerine, her hedefi karşılamak için modülerliği kullanan bir gezici geliştiriyor.

Makalede, “Bunu başarmak için platformun tasarımında hareket ve mobilite açısından, yerleşik özerkliği de içeren modüler bir yaklaşım benimsendi” diye açıklıyor.

Modülerliğin ve onun yan ürünü olan yedekliliğin bariz faydaları vardır. Modüler faydalı yükler, eldeki spesifik görev için daha avantajlı bir şekilde kullanılabilir. Ayrıca ihtiyaç duyuldukça çıkarılabilir ve eklenebilirler ve üzerinde çalışmak ve geliştirmek daha az zaman alır. Ve eğer bir gezici herhangi bir nedenle hizmet dışı kalırsa, değişen önceliklere göre yükler değiştirilebilir.

Mobilite söz konusu olduğunda, yeni geziciler Hellenic Technology of Robotics (HTR) tarafından tasarlanan Uyarlanabilir Keşif Tekerleklerine (AWE) güvenecek. Makalede “Gezici tekerlekler, özellikle zorlu ay yüzeyi koşulları ve regolit göz önüne alındığında çok önemli bir rol oynuyor” ifadesine yer veriliyor. Ay’da bol miktarda gevşek kum var ve AWE yeterli çekiş gücü sağlayacak. Tekerlekler, yayların üzerinde tırtıl tarzı paletlere ve sabit bir iç göbeğe sahiptir. Bu tekerlekler son derece esnektir ve ay yüzeyindeki şiddetli sıcaklık değişimlerine dayanabilecek malzemelerden yapılmış olmak da dahil olmak üzere görevin gereksinimlerini karşılayacak kadar sağlam olacaktır.

Gezicinin dört tekerleği mobilite tasarımının sadece bir parçasıdır. Direksiyon sistemi de aynı derecede önemlidir. İki potansiyel direksiyon sistemi tasarımı vardır: üstten direksiyon ve yandan direksiyon. ESA yandan yönlendirmeyi kısmen üst yük taşıma bölmesi hacmiyle daha uyumlu olması nedeniyle seçmiştir.

Yandan direksiyon dört farklı dönüş moduna izin verir: Kaydırmalı Direksiyon, Ackermann Dönüşü, Yengeç Dönüşü ve Nokta Dönüşü.

Süspansiyon sistemi, her tekerlek için bağımsız süspansiyona sahip, pasif ve aktif bir hibrit olacak. Makalede, “Bağımsız, aktif süspansiyon, tekerlekte yürüme modunu mümkün kılıyor ve bağımsız direksiyonla birleştiğinde ‘kürek çekme’ modunu bile sağlıyor.” Kürek çekme modu gezicinin çok yumuşak arazide sıkışıp kalması durumunda bir koruma sağlar. Yumuşak zemine sıkışıp kalmak, geleneksel pasif süspansiyon sistemleri için en zorlu senaryolardan biridir.

Süspansiyon tasarımı aynı zamanda gezicinin uzay uçuşu sırasında depolanan konfigürasyonuna da olanak tanır.

Modüler gezicinin şasisi söz konusu olduğunda tasarım ekibi, güçlü ve hafif bir Karbon Fiberle Güçlendirilmiş Polimer (CFRP) tasarımı öneriyor. Şasinin dört ayrı bölmesi olacaktır. Birincil bölme tüm geziciler arasında ortaktır ve ortak aviyonikleri, termal kontrol sistemlerini ve güç bileşenlerini barındıracaktır. Ayrıca her biri farklı yükleri taşıyabilecek iki yan bölme ve bir üst bölme bulunacaktır.

Gezici, otonom sürüşe izin verecek yerleşik bir yazılıma (OBSW) sahip olacak. Farklı engelleri ve nesneleri algılayıp tanımlayabilecek ve bunların içinden, çevresinden veya üzerinden yolunu belirleyebilecek. Makalede “Aynı zamanda ISRU görevlerini gerçekleştirmesine, araçları yönetmesine ve bilimsel örnekleme yapmasına olanak tanıyan manipülasyon yetenekleri de var” ifadesine yer veriliyor. Astronotların zamanı değerlidir ve geziciler ne kadar özerk olursa, astronotların diğer görevler için de o kadar fazla zamanı olacaktır.

Makale, gezici modülerliğinin, gezici henüz konuşlandırılmadan çok önce meyve vermeye başladığına dikkat çekiyor. “Prototipimizin modüler tasarımı, gezicinin hareketini ve yazılımını çeşitli bilimsel yüklerle birlikte değerlendirmemize olanak tanıyarak benzersiz bir avantaj sağlıyor” diyor. Yükler matkaplar, buldozer bıçakları, spektrometreler ve kameralar gibi çeşitli şeylerden oluşabileceğinden bu son derece değerlidir.

Modüler gezici tasarımı hâlâ konsept aşamasında olmasına rağmen test modelleri oluşturulmuş ve test edilmiştir.

Makalede “EMRS sistem konfigürasyonunun dikkate değer yeteneklerine ışık tutan bir dizi zorlu engel ve kazı testi gerçekleştirildi” ifadesine yer verildi. “Bu testler, gezicinin yalnızca ay arazisinde güvenli bir şekilde gezinme yeteneğini göstermekle kalmıyor, aynı zamanda ay regolit kazısındaki yeterliliğinin de altını çiziyor.”

ESA, yalnızca Ay’ın keşfi için değil, aynı zamanda Ay’da sürekli insan varlığı için de bazı iddialı planlar geliştiriyor. Rover’lar bu faaliyetlerin en güçlüsü olacak ve modüler tasarım gezicilere avantaj sağlamalı.

Bunu birkaç yıl içinde ESA’nın aya indiğinde öğreneceğiz.