NASA, nasıl sakinleşeceğini gerçekten bilen yeni bir robot kolu test ediyor

JPL’de geliştirilmekte olan bir proje sayesinde, gelecekteki gezegen misyonları, mevcut uzay aracını engelleyen aşırı soğuk sıcaklıklarda keşif yapabilir.

NASA, Artemis ile aya döndüğünde, ajans ve ortakları, Güney Kutbu çevresindeki ay yüzeyinin keşfedilmemiş bölgelerine ulaşacak ve burada geceleri soğuk Mars’tan bile çok daha soğuk olabilir. Bu tür yüzey koşulları, ısınmak için enerji tüketen ısıtıcılara dayanan mevcut uzay araçları için zor olacaktır.

NASA’nın Güney Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratuvarında geliştirilmekte olan bir teknoloji gösterimi, yaklaşık 14 Dünya gününü kapsayan bir dönem olan ay gecesinin karanlığında keşif yapılmasını sağlayacak bir çözüm sunabilir. Yakın zamanda JPL’de test edilen proje, Soğuk Çalıştırılabilir Ay Açılır Kolu (COLDArm) olarak adlandırılıyor. Eksi 280 derece Fahrenheit (eksi 173 santigrat derece) kadar düşük sıcaklıklarda çalışabilen bir robotik kol sistemi oluşturmak için birkaç yeni teknolojiyi birleştiriyor.

Proje baş araştırmacısı Ryan McCormick, “Ay’a giderken, daha soğuk havalarda, özellikle ay geceleri, ısıtıcı kullanmadan çalışabilmemiz gerekiyor,” dedi. “COLDArm, misyonların aşırı kriyojenik ortamlarda bile çalışmaya ve bilim yürütmeye devam etmesine izin verecek.”

McCormick, projeyi açıklamak için 1991 yapımı “Terminator 2: Judgment Day” filminde sıvı metalden yapılmış düşmanca bir androidin dev bir sıvı nitrojen dökülmesiyle -kelimenin tam anlamıyla donmuş katı halde- soğuk olarak durdurulduğu bir sahneyi hatırlıyor. McCormick, “Kötü adam bu sıcaklıklarda çalışamaz ama COLDArm çalışabilir,” dedi.

COLDArm sıvı nitrojende çalışmayacak olsa da, Jüpiter’in uydusu Europa gibi donmuş bir okyanus dünyasına gönderilen bir araç üzerinde çalışabilir; örneklerin. Curiosity ve Perseverance gibi Mars gezicilerinin, dişlilerinin soğukta gerilmemesi ve kırılmaması için robotik kollarını ısıtmak için harcadıkları yaklaşık iki saatlik zamanı ve bir görevin günlük enerji bütçesinin %30’una kadarını serbest bırakabilir.

6 fitlik 6 inçlik (2 metrelik) kol, NASA’nın Ingenuity Mars Helikopteri tarafından kullanılan 13 megapiksel renkli kamerada yerleşik olanla aynı görüntüleme sensörüne sahip, 3D haritalama için piyasada bulunan iki kamerayla donatılmıştır; teknolojiler COLDArm, küçük rotorcraft’tan uyarlanıyor. Bir gök cisminin yüzeyinden numune toplamak için 3D baskılı titanyum kepçe de dahil olmak üzere çeşitli ataşmanlar ve küçük aletler kolun ucuna gidebilir. NASA’nın InSight Mars iniş aracındaki kol gibi, COLDArm da aletleri yüzeye yerleştirebilir.

COLDArm, geçtiğimiz Eylül ayında, ay regolitini (aydaki kırık kaya ve toz) simüle etmek için malzemeyle dolu bir JPL test yatağında, bu regolith’in özellikleri hakkında veri toplama yeteneğini değerlendiren deneyleri başarıyla tamamladı. Şimdi COLDArm, her görevin karşı karşıya olduğu uzay benzeri koşullarda aynı zorlu testleri tamamlaması için gönderildi. 2020’lerin sonlarında bir lansmanı hedefliyor.

COLDarm’ın çalışmasını sağlayan nedir?

Birkaç önemli yeni teknoloji, COLDArm sisteminin zorlu ortamlarda çalışmasına olanak tanır. İlk olarak, kol, seramikten daha sert ve çelikten iki kat daha güçlü ve her ikisinden de daha iyi elastik özelliklere sahip benzersiz bir bileşime ve yapıya sahip katı metalik bir malzeme olan dökme metalik camdan yapılmış dişliler kullanır. Bu dişliler soğukta çalışmak için yağlama veya ısıtma gerektirmez.

Kolun soğuk motor kontrol cihazlarının uzay aracının çekirdeğine yakın bir elektronik kutusunda sıcak tutulması gerekmediğinden, yalıtım gerektirmeden ve daha az ağır kablo gerektirerek bilim aletlerine daha yakın monte edilebilirler.

Ve COLDArm’ın “bileğine” gömülü bir sensör, kola geri bildirim vererek, bir insanın anahtarı anahtar deliğine sokup kilidi döndürmesi gibi, kolun her yönde ne yaptığını “hissetmesine” olanak tanır. Altı eksenli kuvvet tork sensörü adı verilen bu cihaz aşırı soğukta da çalışabilir.

COLDArm, ticari kullanım için tasarlanmış kameraların yanı sıra, Ingenuity’de kanıtlanmış diğer teknolojilerden de yararlanır: tüketici akıllı telefonlarında kullanılanlara benzer güçlü bir işlemci ve JPL’nin geliştirdiği F Prime adlı açık kaynaklı uçuş yazılımı. COLDArm, Mars helikopteri gibi otonom olarak çalışabilir, Dünya’daki görev denetleyicilerinden gerçek zamanlı girdi olmadan görevler gerçekleştirebilir ve resimler ve sensör verileri toplayabilir.

COLDArm’ın bir ortağı olan Motiv Space Systems, soğuk motor kontrol cihazlarını geliştirdi ve aynı zamanda kolun bölümlerini inşa etti ve şirketin Kaliforniya, Pasadena’daki tesisinde JPL tarafından sağlanan parçalardan monte etti.