IceBite Blog:アイスブレーカーの組み立て


宇宙生命科学に関する話題を取り扱うNASAのAstrobiologyに11月17日付で「IceBite Blog:アイスブレーカーの組み立て」という記事が掲載されています。
月ではなく火星での掘削の話なのですが、同じ宇宙での掘削作業という事で興味深かったと、「IceBite Blog」という表題に書かれているようにBlog形式になっているのが面白そうだったので概訳を作成してみました。
火星表面で使える掘削装置の実証のために南極でテストをするという話です。アイスブレーカーという掘削装置は真空そして極低温でも使えるものでドリル先端のビットには熱電対が付いていて常に温度を計測し氷が溶けそうだったら停止して冷えるまでまってからまた掘削をするという仕組みになっているようです。採取したサンプルはロッドの螺旋で地上に上がってきた資料をブラシで掻きだして回収するという仕組み。テストはサンフランシスコの小学校から作動のコマンドを衛星回線経由で南極まで送信して行うようでなかなか面白そうです。以下概訳です。

荷物集積所

南極のマクマード基地に2日前についてから、もっぱら火星ドリル試験機、アイスブレーカーの組み立てとテストに追われている。アイスブレーカーは火星の硬い凍った土でも掘り進められるように造られた特別な掘削機だ。
マクマード基地での最初の日、実験室に向かうと2ヶ月前に南極発送した8つの荷物のうち実際には2つしか届いてないことを発見した。残りの荷物はまだニュージーランドだろうか、それとももっと状況は悪くてアメリカだろうか?
しかし、科学用荷物集積所にあるいていくと、私たちが発送した残りのすべてが、凍った大地で持ち主を待っているのを発見した。思わず飛び上がって喜んだ。

メンバー

それから、マクマード基地の仲間が荷物を温かい実験室まで運んでくれてそこでドリルを組み立てテストを行ったわけだ。
まず、すべての荷物を開封しドリルの部品すべてを点検した。
特 にドリルビットに回転と同時に衝撃と打撃を加える振動ドリルのヘッド部分の点検は念入りに行なった。モータ、ギヤ、ベアリングなどの内部機器のすべて が南極までの旅を耐えてくれた事を確かめたかった。このドリルのヘッド部は極寒の南極そしてさらに冷たい火星、しかも火星の真空環境でも機能を果たすように作られてるのでにとても複雑な機構なのだ。
私たちはドリルを地表から1mの深さまで掘削させるZステージと、スクリューのような形をした深いねじ山をもつ1mのロッドと先端の掘削歯からなるオーガービットも詳しく調べた。

ビット先端部

ビットには小さな熱電対が取り付けてありビットの温度を計測し掘削中の周囲の土の温度がどのくらい上がったかを知らせてくるれる仕組みだ。つまり、掘削で氷が溶けそうな場合は掘削を急停止させて急速にドリル全体を冷やすのだ。
温度センサーと他のドリルパーツに問題はなさそうだった。
すべてのパーツを組み立てるのに1日かかった。私たちはすべて計画通りに動くようにシステムレベルのチェック(ドリルの回転、上下への可動、ビット温度の計測)を行った。
ま た遠隔操作の手順についても考えた。別の部屋のノートパソコンにインターネットでつないで、隣の部屋においたドリルを操作してみた。これと同じ事を来週行 う予定だが、来週はドリルを稼働させるすべてのコマンドを隣の部屋からではなくサンフランシスコの小学校から衛星回線を使って送る予定だ!小学生のグルー プが数千マイル離れた南極の永久凍土にドリルで穴を開けることができるのだ。同時にSkypeで実際に地面にドリルが嵌入していく様子を彼らに見せること も予定している。
写真上:科学用荷物集積所。今年は大勢の科学者がこの場所に来ているので、荷物のいくつかはこの様に野ざらしで保管されている。ここですべての荷物が見つかって何よりだった。
写真中:南極マクマード基地の研究室の外でアイスブレーカドリルを組み立てるHoneybee Robotics社のKris ZacnyとGale Paulson氏。
写真下:アイスブレーカーのオーガー、金属のロットと螺旋状のネジ山で表面までサンプルを持ち上げる仕組み。ブラシ(写真中央)でサンブルをオーガからサンプル収集皿(写真の左下)に掻き出す仕組み。

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