Pruebas de rocas terrestres para ayudar al rover de la NASA a trabajar en Marte

Prueba de roca tipo camarón: Los ingenieros que trabajan con el rover de Marte de la NASA crearon esta área de prueba en el JPL para practicar la perforación en roca desmenuzable utilizando un duplicado de la broca de perforación de rocas del rover. La primera muestra de persistencia se convirtió en polvo en lugar de permanecer intacta, lo que provocó una campaña de prueba. Crédito: NASA/JPL-Caltech

Usando rocas molidas cuidadosamente seleccionadas, los ingenieros están tratando de descubrir cómo manejar rocas desmenuzables como las que encontró la sonda en su primer intento de muestreo.

Creación de un orificio de perforación en una roca de prueba: los ingenieros del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA realizaron pruebas en rocas como esta para comprender por qué el primer intento del rover Perseverance de la agencia arrojó una muestra de polvo. Un duplicado del taladro móvil intentó crear un núcleo a partir de roca desmenuzable. Crédito: NASA/JPL-Caltech

Cuándo[{» attribute=»»>NASA’s Perseverance Mars rover tried to collect its first rock core sample last August, the outcome presented a puzzle for the mission team: The rover’s sample tube came up empty. But why?

Not long after, Perseverance successfully gathered a sample the size of a piece of chalk from a different rock. The team concluded that the first rock they had chosen was so crumbly that the rover’s percussive drill likely pulverized it.

But engineers at NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Southern California, which manages the mission, want to understand why that first sample, nicknamed “Roubion,” turned to dust. The mission’s scientists and engineers had run extensive test campaigns on dozens of rock types prior to launch, but they hadn’t seen any react exactly like Roubion.

So a new test campaign was started – one that would include a field trip, a duplicate of Perseverance’s drill, and JPL’s unique Extraterrestrial Materials Simulation Lab. Answers remain elusive, but here’s a closer look at the process.

¿Cómo lidian las naves espaciales con las tormentas de polvo en Marte? Recibe las últimas noticias sobre el resto de la flota de Marte de la NASA con nuestro Informe de Marte. El nuevo lanzamiento se centra en la última tormenta de polvo en el planeta rojo. Vea cómo los orbitadores de la agencia apoyaron al módulo de aterrizaje InSight a medida que disminuía su potencia durante el evento de enero. Fuente: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

Recuerda Ropion

Recrear las propiedades físicas únicas de Roubion será clave para la campaña de prueba.

«De las rocas que vimos, Robin tenía la mayor evidencia de interacción con el agua», dijo Ken Farley del Instituto de Tecnología de California, Científico del Proyecto Perseverancia. «Por eso se derrumbó».

Las rocas que se alteran por la acción del agua pueden ser más propensas a colapsar; También es de gran valor para los estudiosos de la perseverancia. El agua es una de las claves de la vida, al menos en tierra, por lo que Perseverance explora el cráter Jezero. Hace miles de millones de años, la isla de Jezero tenía un lago alimentado por ríos, lo que la convertía en un lugar ideal para buscar señales de la ahora antigua vida microscópica. La perseverancia consiste en recolectar muestras que futuras misiones pueden traer de regreso a la Tierra para estudios de laboratorio con equipos poderosos demasiado grandes para enviarlos a Marte.

Toma aérea de la Reserva Ecológica Santa Margherita: Un dron capturó esta vista de miembros del Equipo de Sonda Persistente de Marte de la NASA en la Reserva Ambiental de Santa Margarita en el sur de California mientras buscaban rocas desmoronadas para una expedición de prueba. Crédito: NASA/JPL-Caltech

viaje de estudios

Para encontrar las paradas de respaldo del Roubion, algunos miembros del equipo del rover recibieron permiso para pescar en roca en la Reserva Ecológica de Santa Margherita, a dos horas en auto desde el Laboratorio de Propulsión a Chorro. El equipo estaba buscando rocas que llenaran un buen lugar geológico: estaban lo suficientemente erosionadas como para ser como un petirrojo, pero no tan frágiles como para desintegrarse al menor contacto. Finalmente eligieron media docena de rocas.

«Fue un trabajo muy físico», dijo Louise Gandora del Laboratorio de Propulsión a Chorro, ingeniera jefe de muestreo y amortiguamiento, quien dirigió la campaña de prueba. «Estábamos cortando con martillos y palancas. Un par de rocas eran lo suficientemente grandes como para que todos necesitáramos pegar un trapo extendido para colocarlas en la caja de nuestro camión».

Siguiente paso: pruebas en el Laboratorio de Propulsión a Chorro. Un lugar donde esto sucede es el Laboratorio de simulación de materiales extraterrestres, que es una especie de centro de servicio que prepara materiales para realizar pruebas en otros lugares del JPL.

Cazadores de rocas en JPL: Los miembros del equipo del Laboratorio de Propulsión a Chorro que fueron a buscar rocas parecidas a las de Marte en la Reserva Ecológica de Santa Margherita posan para una selfie. Desde la izquierda: Erin Dallchog, Iona Brockie, Louise Gandora, Ken Farley y Sarah Yericks. Crédito: NASA/JPL-Caltech

supertienda rock

El edificio de poca altura está ubicado en una ladera sobre Mars Yard. Los tambores exteriores contienen un polvo rojizo llamado Mojave Mars Simulant, una receta especial para recrear las condiciones caóticas en las que viajan los vehículos itinerantes. Montones de rocas, algunas llenas de agujeros perforados, están esparcidas alrededor de una sierra industrial prohibida cerca de la entrada. En la parte de atrás se encuentra un búnker de concreto con cofres de roca con nombres que suenan como Mad Libs para los geólogos: Old Dutch Pumice, China Ranch Gypsum, Bishop Tuff.

“Me gusta decir que hacemos la selección y preparación artesanal de los materiales”, dijo Sarah Yericks, ingeniera mecánica que dirige el laboratorio. «Probarlo es en parte fabricación y en parte ciencia loca».

Yerix es una de las personas que recogió rocas en el viaje a la Reserva Ecológica Santa Margherita. Para probar en cantos rodados similares a Roubion, el equipo de Yearicks trabajó con una broca de grado estructural, no un taladro de perforación, junto con otras herramientas, mientras que el equipo de Jandura usó una versión «similar a una mosca» de su taladro de persistencia. Muestras de ida y vuelta, probadas de diferentes maneras.

Primer plano de un ejercicio de perseverancia: este ejercicio es una réplica del ejercicio a bordo de la sonda a Marte de la NASA. Se utilizó en una campaña de prueba para ver cómo respondería la roca friable a la perforación. Crédito: NASA/JPL-Caltech

Poner a prueba

El equipo de Jandura realizó sus hoyos en forma de vuelo unos pocos milímetros a la vez, deteniéndose para verificar que el núcleo aún se estaba formando; Si colapsa, mirarán las variables que podrían ser la causa. Por ejemplo, los ingenieros ajustaron la tasa de percusión del taladro y el peso que se colocó en la broca. También intentaron perforar la roca horizontalmente en lugar de verticalmente, en caso de que la acumulación de escombros fuera un factor.

Por cada ajuste que hagan, parece que aparecerá una nueva arruga. Una fue que los especímenes quebradizos aún resistían el taladro de percusión. Cuando el equipo de Jandura redujo la fuerza de la percusión para evitar convertir la muestra en polvo, la broca no pudo penetrar la superficie. Pero elegir un lugar que tolere un golpe más fuerte significa elegir un lugar que interactúe menos con el agua.

Hasta ahora, Perseverance ha capturado seis muestras de roca muy erosionada y cambiada por agua, y el equipo sabe que es capaz de hacer muchas más. Pero su experiencia con Roubion los preparó para algunos de los casos extremos que Marte arrojará sobre la perseverancia en el futuro. Si encuentran más rocas como Roubion, el Laboratorio de simulación de materiales extraterrestres estará listo con un lote de materiales dignos de Marte.

Más sobre la misión

La astrobiología es uno de los principales objetivos de la misión de persistencia a Marte, incluida la búsqueda de signos de vida microbiana antigua. El rover caracterizará la geología del planeta y el clima pasado, allanará el camino para la exploración humana del Planeta Rojo y será la primera misión en recolectar rocas marcianas y regolito (roca fracturada y polvo) y almacenarlos en un depósito.

Misiones posteriores de la NASA, en cooperación con la Agencia Espacial Europea (ESA), enviarán naves espaciales a Marte para recolectar estas muestras selladas de la superficie y devolverlas a la Tierra para un análisis profundo.

La misión Mars 2020 Perseverance es parte del Enfoque de exploración Lunar-a-Marte de la NASA, que incluye las misiones Artemis a la Luna que ayudarán a prepararse para la exploración humana del Planeta Rojo.

El Laboratorio de Propulsión a Chorro, operado por el Instituto de Tecnología de California administrado por la NASA en Pasadena, California, construyó y operó las operaciones del rover.