NASA:s Mars-rover Curiosity-team arbetar för att återställa Curiositys provborrningsförmåga med hjälp av nya tekniker. Den senaste utvecklingen är ett förberedande test på Mars.

Det fem år gamla uppdraget är fortfarande flera månader från det snarast möjliga återupptagandet av borrningen i Mars stenar. Chefer är entusiastiska över framgångsrika jordbaserade tester av tekniker för att komma runt ett mekaniskt problem som dök upp i slutet av förra året och avbröt användningen av roverns borr.

"Vi fortsätter ständigt med vederbörlig försiktighet för att utveckla och testa sätt att använda rovern annorlunda än någonsin tidigare, och Curiosity fortsätter produktiva undersökningar som inte kräver borrning, " sa biträdande projektledare Steve Lee, från NASA:s Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornien.

Curiosity rörde sin borr till marken den 17 oktober för första gången på 10 månader. Den pressade borrkronan nedåt, och applicerade sedan mindre krafter i sidled medan mätningar gjordes med en kraftsensor.

"Det här är första gången vi någonsin har placerat borrkronan direkt på en Mars-sten utan stabilisatorer, " sa JPL:s Douglas Klein, chefsingenjör för uppdragets utveckling för återgång till borrning. "Testet är för att få bättre förståelse för hur kraft/vridmomentsensorn på armen ger information om sidokrafter."

Denna sensor ger armen en känsla av beröring om hur hårt den trycker nedåt eller i sidled. Att undvika för mycket sidokraft vid borrning i en berg och uttag av borrkronan från berget är avgörande för att undvika att borrkronan fastnar i berget.

Curiosity har använt sin borr för att skaffa provmaterial från Mars stenar 15 gånger hittills, från 2013 till 2016. Den samlade in pulveriserade stenprover som levererades till laboratorieinstrument inuti rovern. Vid vart och ett av dessa tillfällen, två kontaktstolpar - stabilisatorerna på vardera sidan av borrkronan - placerades på målberget medan borret var i ett tillbakadraget läge. Sedan förlängde en motoriserad matningsmekanism inuti borren borrkronan framåt, och bettets rotation och slagverk penetrerade berget.

Borrens matningsmekanism slutade fungera tillförlitligt i december 2016. Efter att ha undersökt möjligheterna att återställa matningsmekanismens tillförlitlighet eller använda den trots opålitlighet, projektet prioriterade att utveckla en alternativ metod för borrning utan användning av matningsmekanismen. Det lovande alternativet använder robotarmens rörelse för att direkt föra fram den förlängda biten in i en sten.

"Vi ersätter matningsmekanismens enaxliga rörelse med en arm som har fem grader av rörelsefrihet, " sa Klein. "Det är inte enkelt. Det är tur att armen har kraft/vridmomentsensorn."

Sensorns huvudsakliga användning hittills har varit att övervaka efter en kraft som är så överdriven förväntningar att den automatiskt skulle stoppa alla armrörelser för dagen. Den nya "feed-extended" borrningen använder den för att kompensera för sidobelastningar. Detta test kommer att hjälpa ingenjörer att avgöra hur data från sensorn kan användas mest effektivt.

Med denna metod, en nästan tvilling av Curiosity vid JPL har samlat in borrade prover från jordstenar. Teamet har också utvecklat metoder för att leverera borrade prover till laboratorieinstrumentets inlopp på testroverns däck utan användning av borrens matningsmekanism. Utveckling av denna alternativa provöverföringsteknik behövs eftersom den process som tidigare användes berodde på att ha biten i en tillbakadragen, snarare än förlängt, placera.

"Utvecklingsarbetet och testerna här på JPL har varit lovande, ", sa Lee. "Nästa steg är att bedöma kraft/vridmomentsensorn på Mars. Vi har gjort enorma framsteg när det gäller att utveckla foderförlängd borrning, använder roverns mångsidiga möjligheter utöver de ursprungliga designkoncepten. Även om det fortfarande finns osäkerheter som kan komplicera försök att borra på Mars igen, vi är optimistiska."

Roverns nuvarande plats är på "Vera Rubin Ridge" på nedre Mount Sharp. Nyfikenheten närmar sig toppen av den 20 våningar höga åsen. Man har studerat omfattningen och fördelningen av järnoxidmineralet hematit i bergarterna som utgör den erosionsbeständiga åsen.