211service.com
Borra den röda planeten
Inom de kommande två åren kommer robotmullvadar att börja borra sig in i Mars röda terräng och leta efter geologiska ledtrådar i planetens historia. Och två nya enheter som forskarna hoppas ska ge en mängd information i Mars Express-projektet (som drivs av ett konsortium bestående av NASA, Europeiska rymdorganisationen och den italienska rymdorganisationen) är sammanflätade med framsteg inom medicinsk teknik.
Den första av dessa planetariska provtagare är en liten hammare som kallas ultraljuds-/ljudsborraren/borrborren, eller USDC, utvecklad vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory. Med bara tre rörliga delar väger den 0,7 kilo och kräver inte mer kraft än en ficklampa. Ändå kan en prototyp borra 12 millimeter djupa hål i solid granit och ta fram kärnprover som är fem millimeter i diameter.
Rock Pounding
Eftersom den lilla hammaren använder en snabb dunkande rörelse - snarare än skärningsverkan från en traditionell borr - behöver inte borrkronan slipas. Det kräver också 20 till 30 gånger mindre tryck än en traditionell borr för att borra i berg, vilket gör enheten idealisk för asteroider och kometer, små, lätta föremål som måste penetreras utan gravitation, säger Yoseph Bar-Cohen, ledare för Jet. Propulsion Lab-teamet utvecklar enheten.
Borrens stenbrytande kraft kommer från en stapel av wafers som expanderar och drar ihop sig när en elektrisk spänning appliceras. Bitsen, som är tippad med en bit kiselkarbid, är hårdare än de flesta stenar och har kunnat slå igenom alla prover som JPL-teamet kunde hitta.
Medan Mars plikt kan vara några år bort, visar borren redan lovande som kirurgiskt verktyg. Genom att hamra istället för att snurra skär enheten genom vävnad och ben utan att ta tag i och snurra upp dem, säger Tom Peterson, VD för Cybersonics, Erie, PA, som utvecklar kommersiella applikationer.
USDC är inte begränsad till att bara göra runda hål. Vilken formbit som helst kan användas, säger Peterson. Cybersonics planerar att utveckla en mindre, ortoskopisk version för att lossa pacemakerkablar under ersättningsoperationer utan att öppna en patients bröst. Den miniatyriserade borren skulle fästas vid spetsen av en sond som kan sättas in i ett litet snitt och styras till pacemakerns ledningar, med en fiberoptisk kamera som åker tillsammans med borren. Det finns också planer på att utveckla en enhet som kan borra i ben, antingen för att ta prover på märg eller för att fästa ortopediska apparater som stavar eller höftproteser, säger Peterson.
Som att dra tänder
En andra borr, som redan är planerad att användas på marsjord, innehåller en komponent inspirerad av tandteknik. Mars Express-uppdraget kommer att innehålla en mycket miniatyriserad borr/kärnborr utvecklad av ryska forskare. Inne i kärnan kommer en specialanpassad uppsättning tandtång att ta tag i bergkärnorna och föra dem tillbaka in i landaren för att återvända till jorden.
Pincetten designades ursprungligen för att greppa tandinlägg. Den Hongkongbaserade tandläkaren Ng Tze-chuen miniatyriserade dem för att passa in i den ryska kärnborren och höll dess totala massa under gränsen på 0,3 kilogram för Mars Expressens Beagle 2-landare.
Oavsett hur djupt någon av borrarna borrar in i Mars, är det tydligt, säger Cybersonics Peterson, att vi bara skrapar på ytan av vad som kan komma från korspollinering av teknologier.