Leteszteltük a NASA-val együttműködésben tervezett Lego-marsjárót, a Perseverance-t

2023.06.26. · TECH

Nekünk négy óra alatt sikerült az, ami a NASA-nak több évébe telt: megépíteni a Perseverance marsjárót és hű társát, az Ingenuity helikoptert. Igaz, az általunk összerakott Lego-modelleknek nem kell több százmillió kilométert utazni, átvészelni a rettegett, 7 percig tartó légköri ereszkedést, ősi életnyomok után kutatni a fagyos marsi tájon és történelmet írni az első motoros repüléssel egy másik bolygó légterében.

A Lego Csoport néhány hete mutatta be a két űreszközt modellező, 1:10 méretarányú Technic készletét, amit a szondákat tervező és működtető amerikai űrügynökség Jet Propulsion Laboratory (JPL) kutatóintézetével közösen hoztak létre – a JPL mérnökei tanácsokkal látták el a játékgyárat a szondákról, amelyek 2021 februárja óta dolgoznak a Mars Jezero-kráterében. Kíváncsiak voltunk, mennyire hasonlítanak a modellek a szondákra, különösen annak fényében, hogy a Perseverance az eddigi legkomplexebb robot, amit a NASA valaha egy másik bolygóra küldött, és a JPL-től megszokott módon tele van rejtett és kevésbé rejtett üzenetekkel.

A LEGO Perseverance és Ingenuity modellek
photo_camera A Lego-Perseverance és az Ingenuity kemény terepen Fotó: Kun Zsuzsi

Ezért miután megérkezett a Legótól tesztelésre kapott, 1132 darabból álló készlet, nem is halogattuk sokat az összerakását és tesztelését. A közepes méretű dobozban az elemeket összeszerelési fázisonként külön zacskókba különítik el, így kevesebb alkatrészből kell megtalálnunk az éppen szükséges darabot. Egyes Technic-készletekkel ellentétben ezeknek a modelleknek nincs motoros meghajtásuk, cserébe jó néhány elemük mozgatható. A vastag útmutató elsőre ijesztő tud lenni, de alul egy csíkon gördülő marsjáróikon végig biztosít minket arról, hogy haladunk az építéssel, amit mi délelőtt 11 körül kezdtünk el a Qubit szerkesztőségében.


Elsőként az Ingenuityt kell összerakni, aminek két hatalmas, a ritka marsi légkörben történő repüléshez szükséges rotorjához mérten minden más részegysége, még a tetején található napelem is eltörpül. A Perseverance-szel a Marsra utazó helikopter először 2021 áprilisában emelkedett a magasba, amit egyre merészebb repülések követtek. Az eredetileg egy hónapos tesztidőszakra tervezett technológiai demonstrátor azóta már túl van az 51. repülésén is, és még mindig működik.

Itt még az építés elején jártunk
photo_camera Itt még az építés elején jártunk Fotó: Kun Zsuzsi

A helikopter után nekiláttunk magának a marsjárónak, amihez az 1132 elem túlnyomó többségére szükségünk van. Először a Perseverance-t árammal és hővel ellátó nukleáris áramforrást (RTG) szimbolizáló egységet és az azt körülvevő szerkezeti elemeket állítottuk össze, majd következett az egyik legidőigényesebb rész, a marsjáró „teste”, vagyis az elektronikai rendszereit, számítógépeit és mintatároló rendszerét tartalmazó doboz. Ezen futnak keresztül a modellben azok a mechanikák, amelyekkel a következő építési fázisban elkészülő felfüggesztésen keresztül a kerekeket tudjuk forgatni.

A modell tetején található vezérlőgomb mozgatásával kiválaszthatjuk, hogy az első és hátsó kerekeket 360 fokos forgatási módba kapcsoljuk, amivel a marsjáró egy helyben, saját tengelye körül tud elfordulni, vagy normál módban, egy autóhoz hasonlóan szeretnénk kanyarodni vele. Miután felhelyeztük a kerekeket, jöhet a Perseverance árbócának összerakása, amin helyett kaptak a MASTCAM-Z zoomolható panorámakamerák és a SuperCam lézerspektrométer is, amivel a kőzetek összetételét tudja meghatározni. A kamerák után a Mars körüli keringőegységekkel kapcsolatot tartó UHF antenna, valamint a Földdel történő közvetlen kommunikációra alkalmas nagy nyereségű antenna következett.

Antennák, kalibrációs pontok és egy napóra a marsjáró tetején
photo_camera Antennák, kalibrációs pontok és egy napóra a marsjáró tetején Fotó: Kun Zsuzsi

A végére maradt a Perseverance legfontosabb részegysége, a robotkar, amellyel a jármű marsi kőzetekből vesz mintát, hogy azokat későbbi küldetések vissza tudják hozni földi laboratóriumokban történő elemzésre. A valódi marsjárón a robotkaron a fúró mellett két műszer, a PIXL és a SHERLOC segít feltárni a kőzetek legapróbb részleteit és a bennük rejtőző molekulákat. Amint a modellen erősen leegyszerűsített mintakezelő szerkezet mellé felhelyeztük a robotkart, az RTG-n található elemekkel mozgathatjuk balra-jobbra és fel-le, és egyben gratulálhatunk magunknak, mert az összeszerelés végére értünk.

Az elkészült modell nem mondható kicsinek: 32 centiméter hosszú, 23 centiméter széles és ugyanilyen magas. Mi nagyjából délután 3-kor jutottunk el erre a pontra, így két ember 4-5 óra alatt simán össze tudja rakni a készletet.

Elkészült!
photo_camera Elkészült! Fotó: Kun Zsuzsi

A jó hír, hogy nem kell Lego-rajongónak lenni ahhoz, hogy ez sikerüljön – a leírás jól követhető, és csak egy-két alkalommal kellett valamit visszabontanunk. Arra viszont érdemes vigyázni, hogy az útmutatóban néha nehéz megkülönböztetni egymástól az átlátszó, fehér és szürkésfehér elemeket. Az is látszik, hogy a Legónál odafigyeltek a Perseverance apróbb részleteire is. Megvannak a modellen az elülső és hátulsó, Hazcamnek nevezett kamerák, amelyek a valódi marsjárót akadályokra és veszélyekre figyelmeztetik gurulás közben, de még a szonda különböző részein a kameráknak elhelyezett kalibrációs célpontok is. Emellett matricákkal felhelyezhető a legómarsjáróra a szimbolizált napóra, valamint számtalan, a Perseverance-en elhelyezett NASA-logó és -grafika, köztük a covidjárványnak emléket állító tábla is.

Majdnem Mars-analóg körülmények között teszteltük a modelleket
photo_camera Majdnem Mars-analóg körülmények között teszteltük a modelleket Fotó: Kun Zsuzsi

Nem maradt más hátra, mint hogy teszteljük a marsjárót és helikopterét, ezért kivittük őket egy közeli parkba. A Perseverance kerekeinek a puha burkolat szimpatikusabb volt, mint a szerkesztőségi asztalok, viszont a felfüggesztéstől ne nagyon várjuk, hogy megküzd az akadályokkal. A mozgatható robotkarral „megfúrtunk” egy sziklát, majd megnéztük azt is, hogy mennyire strapabíró a modell: ha pár centiméterről leejtettük, azt simán kibírta, nem kezdtek el róla mindenfelé leesni az elemek.

Végül kipróbáltuk a Lego okostelefonokra készített, Technic AR nevű kiterjesztettvalóság-alkalmazását, ami a rövid tesztünk alatt rendben működött. A Perseverance körbeszkennelése után az iOS-es és androidos készülékekre elérhető applikációval megismerkedhetünk a marsjáró részegységeinek feladataival, virtuális marsi köveket fúrhatunk meg és a marsi környezetről tanulhatunk. Mivel a készlet elemeiből nem tudunk könnyen más modelleket építeni, az, hogy az összerakás után mennyit játszunk a marsjáróval, nagyban az alkalmazás képességein és tartalmain múlik.

A Magyarországon június elejétől kapható, 10 évesnél idősebbeknek ajánlott készlet 40 ezer forintba kerül, és a Lego azt reméli, hogy gyerekeket bátoríthat a mérnöki tudományok felfedezésére. A JPL-t vezető Laurie Leshin szerint az intézetben nagyokat álmodnak és feszegetik a határokat, hogy a legizgalmasabb tudományos kérdésekre találjanak válaszokat. Mint elmondta: „Azt remélem, hogy az ilyen játékok a gyermekekben felkeltik a felfedezés nagyszerűségének érzését, amit mi is érzünk a NASA JPL kutatóintézetében.”

Kapcsolódó cikkek a Qubiten:

link Forrás
link Forrás
link Forrás