• Home
  • Química
  • Astronomía
  • Energía
  • Naturaleza
  • Biología
  • Física
  • Electrónica
  •  science >> Ciencia >  >> Astronomía
    Este rover en transformación puede explorar los terrenos más difíciles

    El rover DuAxel se ve aquí participando en pruebas de campo en el desierto de Mojave. El rover de cuatro ruedas está compuesto por dos robots Axel. Una parte se ancla en su lugar mientras que la otra usa una correa para explorar terrenos que de otro modo serían inaccesibles. Crédito:NASA / JPL-Caltech / J.D. Gammell

    Un rover avanza por terreno rocoso, sus cuatro ruedas de metal repiqueteando hasta que se encuentran con un peligro aparentemente insuperable:una pendiente empinada. Abajo hay un tesoro potencial de objetivos científicos. Con un rover típico, los operadores tendrían que encontrar otro objetivo, pero esto es DuAxel, un robot construido para situaciones exactamente como esta.

    El rover en realidad está hecho de un par de rovers de dos ruedas, cada uno llamado Axel. Para dividir y conquistar el rover se detiene, baja su chasis y lo ancla al suelo antes de dividirse en dos. Con la mitad trasera de DuAxel (abreviatura de "dual-Axel") firmemente en su lugar, la mitad delantera se desacopla y rueda sobre un solo eje. Todo lo que conecta las dos mitades ahora es una correa que se desenrolla cuando el eje principal se acerca al peligro y desciende en rápel por la pendiente. utilizando instrumentos guardados en el cubo de la rueda para estudiar un lugar científicamente atractivo que normalmente estaría fuera de su alcance.

    Este escenario se desarrolló el otoño pasado durante una prueba de campo en el desierto de Mojave, cuando un pequeño equipo de ingenieros del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California sometió al rover modular a una serie de desafíos para probar la versatilidad de su diseño.

    "DuAxel funcionó muy bien en el campo, demostrando con éxito su capacidad para acercarse a un terreno desafiante, ancla, y luego desacoplar su rover Axel atado, "dijo Issa Nesnas, tecnólogo en robótica en JPL. "Axel luego maniobró de forma autónoma por pendientes empinadas y rocosas, desplegando sus instrumentos sin la necesidad de un brazo robótico ".

    Un rover flexible que tiene la capacidad de viajar largas distancias y hacer rappel en áreas de interés científico de difícil acceso ha sido sometido a una prueba de campo en el desierto de Mojave en California para demostrar su versatilidad. Compuesto por dos robots Axel, DuAxel está diseñado para explorar paredes de cráteres, pozos escarpes respiraderos y otros terrenos extremos en la luna, Marte y más allá. Crédito:JPL / NASA

    La idea detrás de la creación de dos vehículos móviles de un solo eje que se pueden combinar en uno con una carga útil central es maximizar la versatilidad:la configuración de cuatro ruedas se presta para conducir grandes distancias a través de paisajes accidentados; la versión de dos ruedas ofrece una agilidad que los rovers más grandes no pueden.

    "DuAxel abre el acceso a terrenos más extremos en cuerpos planetarios como la Luna, Marte, Mercurio, y posiblemente algunos mundos helados, como la luna Europa de Júpiter, "añadió Nesnas.

    La flexibilidad se construyó con paredes de cráter, pozos escarpes ventilaciones, y otros terrenos extremos en estos mundos diversos en mente. Eso es porque en la Tierra Algunas de las mejores ubicaciones para estudiar geología se pueden encontrar en afloramientos rocosos y acantilados, donde muchas capas del pasado quedan perfectamente expuestas. Son lo suficientemente difíciles de alcanzar aquí y mucho menos en otros cuerpos celestes.

    La movilidad y la capacidad del rover para acceder a ubicaciones extremas es una combinación atractiva para Laura Kerber, un geólogo planetario en JPL. "Es por eso que encuentro que el rover Axel es bastante delicioso, ", dijo." En lugar de siempre tratar de protegerse contra peligros como caerse o volcarse, está diseñado para resistirlos ".

    Durante la misma prueba de campo, el rover DuAxel se separa en dos robots de un solo eje, de modo que uno puede hacer rappel por una pendiente demasiado empinada para los rovers convencionales. Crédito:NASA / JPL-Caltech / J.D. Gammell

    Una historia de dos ruedas

    El concepto radical de dos vehículos robóticos que funcionan como uno solo tiene sus raíces a fines de la década de 1990, cuando la NASA comenzó a explorar ideas para módulos, reconfigurable, rovers autorreparables. Esto inspiró a Nesnas y su equipo en JPL a desarrollar el robusto, robot flexible de dos ruedas que se conocería como Axel.

    Ellos imaginaron un sistema modular:dos ejes podrían acoplarse a ambos lados de una carga útil, por ejemplo, o tres ejes podrían acoplarse a dos cargas útiles, etcétera, creando un "tren" de ejes capaz de transportar muchas cargas útiles. Este concepto también cumplió con el requisito de "autorreparación" del desafío de la NASA:si un Axel falla, otro podría ocupar su lugar.

    El desarrollo de Axel se mantuvo enfocado en el transporte modular hasta 2006, cuando las imágenes satelitales de la superficie marciana revelaron barrancos en las paredes del cráter. Más tarde, el descubrimiento de lo que parecían ser salidas estacionales de agua líquida (características oscuras conocidas como líneas de pendiente recurrentes) aumentó el interés en el uso de robots para tomar muestras. Los científicos querían saber si los barrancos y las líneas de pendiente recurrentes eran causadas por flujos de agua u otra cosa.

    Durante las estaciones cálidas en Marte, rayas oscuras llamadas "líneas de pendiente recurrentes" a menudo aparecen en las pendientes de los cráteres, como se ve en esta serie de observaciones capturadas por la cámara HiRISE a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA. El rover DuAxel está diseñado para hacer rappel a áreas tan inaccesibles para estudiarlas. Crédito:NASA / JPL-Caltech / Universidad de Arizona

    Pero las pendientes son demasiado empinadas para un rover convencional, incluso para el Curiosity o el rover Perseverance que pronto aterrizará. ambos están diseñados para atravesar pendientes de hasta 30 grados. Explorar estas características directamente requeriría un tipo diferente de vehículo.

    Entonces Nesnas y su equipo comenzaron a desarrollar una versión de Axel que estaría atada a un módulo de aterrizaje, usar la correa no solo para descender por un lado de un cráter o una pared empinada de un cañón, sino también para suministrar energía y comunicarse con el módulo de aterrizaje. Sus ruedas pueden equiparse con garras extra altas, o pisadas, para mayor tracción, mientras que los cubos de las ruedas podrían albergar microscopios, simulacros cucharadas de recolección de muestras, y otra instrumentación para estudiar el terreno. Para girar el eje de dos ruedas simplemente haría girar una de sus ruedas más rápido que la otra.

    El interés en la flexibilidad del concepto ha llevado a una familia floreciente de diseños de dos ruedas, incluyendo A-PUFFER y BRUIE de NASA JPL, que amplían la posibilidad de exploración a nuevos destinos y aplicaciones, incluso bajo el agua en mundos helados.

    A pesar de la versatilidad del Axel atado, había una limitación notable cuando se usaba junto con un módulo de aterrizaje estacionario:el módulo de aterrizaje tendría que estar a una distancia de rápel del lado del cráter, lo que exige un grado de precisión de aterrizaje que puede no ser posible para una misión planetaria.

    El Axel de dos ruedas desciende por la pendiente mientras está atado a su homólogo anclado sobre la pendiente. La correa sirve como una especie de cuerda para escalar al mismo tiempo que proporciona energía y un medio de comunicación. Crédito:NASA / JPL-Caltech / J.D. Gammell

    Para eliminar este requisito y aumentar la movilidad, el equipo volvió al diseño modular original, lo adaptó al nuevo Axel atado, y lo llamó DuAxel.

    "La principal ventaja de utilizar DuAxel queda clara cuando se tiene incertidumbre en el lugar de aterrizaje, como lo hacemos en Marte, o quieres mudarte a una nueva ubicación para hacer rappel y explorar con Axel, "dijo Patrick Mcgarey, un tecnólogo robótico en JPL y miembro del equipo de DuAxel. "Permite la conducción sin ataduras desde el lugar de aterrizaje y permite el anclaje temporal al terreno porque es esencialmente un robot transformador hecho para la exploración planetaria".

    Si bien DuAxel sigue siendo una demostración de tecnología y está a la espera de que se le asigne un destino, su equipo seguirá perfeccionando su tecnología; de esa manera, Cuando llegue el momento, el robot estaría listo para rodar donde otros rovers temen pisar.


    © Ciencia https://es.scienceaq.com