Mars-kulkija

Kiinnostaako oman Mars-kulkijan rakentaminen? Nasa tarjoaa ohjeet!

To, 08/02/2018 - 22:19 Jarmo Korteniemi

Nasa on julkaissut menestyksekkäiden Mars-mönkijöiden "lähdekoodin". Nyt kuka tahansa aiheesta innostunut voi rakentaa oman kulkijansa varsin helposti ja halvalla. Tarvitaan vain taitoa - tai ainakin innostusta.

Marsiin on tähän mennessä laskeutunut seitsemän laitetta, joiden tarkoituksena on ollut tavalla tai toisella liikkua planeetan pinnalla. Menestys on kuitenkin ollut vaihtelevaa: laitteista vain neljä on toiminut kuten pitikin. Mutta juuri nuo neljä - kaikki Nasan kulkijoita - ovat ylittäneet kaikki odotukset toimintavarmuudellaan. Ja niillä kaikilla on sama perusrakenne: keskustietokone, runko, sekä kuusi itsenäisesti toimivaa ja jousitettua rengasta. Robotit ovat hyvin toimintakykyisiä vaikeassakin maastossa..

Nyt kulkijoiden "piirustukset" on annettu vapaaseen jakeluun kattavien ohjeiden kera. Lähes kuka tahansa pystyy rakentamaan "Open Source Roverin" avulla oman versionsa toimivasta Mars-kulkijasta ja käyttämään sitä haluamallaan tavalla.

Ohjeet opastavat kuinka rakentaa kauko-ohjattava, muokkauskelpoinen ja verrattain edullinen pohjarakenne. Kaikkea tekniikkaa ei kuitenkaan anneta eteenpäin, joten paketissa ei tule ohjeita esimerkiksi tieteellisten mittalaiteiden, kameroiden tai aurinkopaneelien rakentamiseen. Tavoite on, että jokainen tee-se-itse -henkilö lastaa robottinsa kyytiin mitä laitteita haluaa - olivatpa ne sitten tieteellisiä tai jotain aivan muuta.

Valmiin 6-renkaisen robotin massa on runsaat 10 kilogrammaa ja pituus 60 senttimetriä eli se on lähes saman kokoinen kuin Sojourner, ensimmäinen Marsissa todella toiminut kulkija. Kulkijan toiminta-ajaksi luvataan noin 5 tuntia jatkuvaa käyttöä. Tuossa ajassa laitteella ehtii ajaa kolmen kilometrin matkan - sen vauhti kun on huimat 17 senttiä sekunnissa.

Osien arvioidaan maksavan runsaat 2000 euroa, mutta jos tee-se-itse -henkilön varastosta sattuu löytymään käyttökelpoisia osia, summa voi pienentyä kummasti. Ero oikean Mars-kulkijan kehitys- ja rakennuskustannuksiin on huima: Sojournerin kokonaishinta oli runsaat 20 miljoonaa euroa. Halpuudestaan huolimatta tekniikka on samankaltaista kuin Mars-mönkijöissä.

Laite pystyy kulkemaan erittäin kivikkoisessa ja epätasaisessa maastossa. Kaikki kuusi vetävää rengasta ovat koko ajan kosketuksissa pintaan. Nousukulma laitteella voi olla noin 30 astetta, ja sivusuunnassa se sietää jopa 45 asteen kallistusta. Todelliset arvot riippuvat tietystikin tee-se-itse -rakentelijan käyttämistä osasista. Kulkijan saa kyllä liikkumaan nopeamminkin, mutta silloin nousukulma ei voi olla aivan yhtä jyrkkä kuin perusohjeilla.

Laitteen aivoina toimii pieni, halpa mutta monipuolinen Raspberry Pi -tietokone.

Kulkijaa voi käyttää sekä android-sovelluksen että Xboxin ohjaimen välityksellä. Lisäksi rakentelijat voivat vapaasti kehittää omia ohjaussysteemejään, vaikkapa ääniohjauksen tai kameroiden avulla täysin autonomisesti toimivan laitteen.

Rakentajalta vaadittava taitotaso ei ole päätä huimaava. Hänen täytyy osata mm. käyttää rautasahaa ja viilaa sekä kyetä kolvaaman ja ymmärtää sähköjärjestelmien päälle. Softapuolella suositellaan perustason Linux- ja Python-ohjelmointitaitoja. Mutta tekemällä oppii, ja projektin aikana on tarkoitus opetella taitoja lisää.

Rakennusprojektin toteutuminen vaatii noin 200 henkilötyötuntia, kokemattomalta varmasti enemmän. Kyse on siis vähintään noin kuukauden täysipäiväisestä työstä.

Kulkijan tarkoitus on antaa aiheesta kiinnostuneille helppo ja halpa tapa kehittää taitojaan. Mars-kulkijat rakentanut laitos kuvailee projektia "opetus- ja oppimiskokoemukseksi niille, jotka haluavat osallistua tekniikan, softan, elektroniikan tai robotiikan kehittämiseen". Tavoite on innoittaa eritoten seuraavan sukupolven tekijöitä.

Kulkijan tarjoaa Jet Propulsion Laboratory, Nasan robotiikkaan erikoistunut tutkimus- ja kehityslaitos. JPL sijaitsee Los Angelesin kupeessa Pasadenassa.

Lisää projektista voi lukea Open Source Rover -sivuilta, ja vertaistukea ja osviittaa erilaisista ratkaisuista voi hakea projektin keskustelupalstalta. Varsinaiset rakennusohjeet löytyvät GitHubin sivulta.

Kuvat: NASA / JPL / Open Source Rover

#ihmejakumma - Tämä oli ensimmäinen Mars-kulkija

To, 10/20/2016 - 00:36 Jari Mäkinen

2. joulukuuta vuonna 1971 Marsiin laskeutunut neuvostoliittolainen Prop-M on ensimmäinen punaiselle planeetalle lähetetty kulkija. Se lensi Marsiin Mars 3 -luotaimen mukana ja matkasi planeetan pinnalle laskeutujan kyydissä.

Toimintaan 15-metrisen kaapelin päässä ollut, kelkkamainen kulkija ei koskaan päässyt, koska laskeutuja lakkasi toimimasta vain noin 14 sekuntia laskeutumisensa jälkeen. Marsissa oli tuolloin käynnissä juuri tuolla alueella harvinaisen voimakas pölymyrsky, joka on saattanut vaikuttaa laskeutujan rikkoontumiseen.

Kuvassa oleva koekappale on näytteillä Pietarissa olevassa avaruusmuseossa. Kulkija rakennettiin alun perin Pietarissa, joka tosin tuolloin oli Leningrad.

Ensimmäisellä Mars-mönkijällä oli huonoa tuuria

Pe, 11/27/2015 - 05:48 Markus Hotakainen
PROP-M-Mars-kulkija

Päivän kuva

Tällä hetkellä punaisen planeetan pinnalla vaeltaa kaksi NASAn kulkijaa, Opportunity ja Curiosity. Ensimmäiset Mars-mönkijät lähetettiin matkaan kuitenkin jo 1970-luvun alussa. 

Neuvostoliitto laukaisi toukokuussa 1971 reilun viikon välein Mars 2 ja Mars 3 -luotaimet. Kumpikin rakentui kiertorata- ja laskeutumisaluksesta, jonka mukana oli pieni PROP-M-kulkija.

Mars 2 saapui perille tasan 44 vuotta sitten, pari viikkoa myöhemmin kuin Yhdysvaltain menestyksekäs Mariner 9. Luotain toimi moitteettomasti ja asettui suunnitelmien mukaisesti planeettaa kiertävälle radalle.

Pahaksi onneksi Marsissa riehui juuri silloin voimakas pölymyrsky eikä pinnasta näkynyt vilaustakaan. Mariner 9 ohjelmoitiin Maasta käsin uudelleen odottamaan pölyn hälvenemistä, mutta neuvostoluotaimen ohjelmistot oli ladattu ennen lähtöä eikä niitä voitu muuttaa. 

Mars 2 ja vajaata viikkoa myöhemmin perille saapunut Mars 3 kuvasivat pelkkiä planeettaa peittäviä pölypilviä ja lähettivät tuhoon tuomitut laskeutumisalukset suoraan myrskyn silmään.

Neuvostoajalle tyypilliseen tapaan mönkijäpioneereista vaiettiin visusti, sillä kumpikaan niistä ei toiminut – tai sitä ei oikeastaan tiedetä, sillä mönkijät eivät saaneet edes tilaisuutta näyttää kykyjään.

Kuva: VNIITransmash