Construção inteligente da última viagem da NASA a Marte

A NASA pousou outro rover em Marte em fevereiro, em parte graças ao trabalho e liderança de Adam Steltzner. Manufatura Inteligente das PMEs entrevistou-o logo depois - assim que ele desligou o telefone com o presidente dos EUA, Joe Biden.

Adam, quais foram as coisas mais interessantes que você aprendeu ao se preparar para a missão Perseverança?

Primeiro, que você pode fazer muito do seu escritório em casa. Segundo, que há muitas coisas erradas com seu escritório em casa e o que você pode fazer. Terceiro, que uma equipe dedicada de indivíduos pode realmente se agachar e empurrar algo para a linha de chegada. Fiquei preocupado quando a pandemia atingiu que não chegaríamos ao lançamento, e conseguimos. Desde o pouso, aprendemos que nosso planejamento estava certo. Recebemos vários vídeos do processo de aterrissagem. E fomos capazes de ver coisas que nunca vimos antes - e parecia muito com o que imaginávamos. Isso também foi muito gratificante.

A missão teria sido bem-sucedida sem a fabricação inteligente?

Absolutamente não. Há todos os tipos de lugares onde precisamos trazer nosso jogo de fabricação. Mais notavelmente, lugares onde fazemos trabalho aditivo, alguns de nossos esforços eletrônicos. No helicóptero Ingenuity, estamos utilizando peças de tecnologia de celular comercialmente disponíveis, e essas são fabricadas de forma inteligente para eficiência e rendimento. A fabricação inteligente é muito importante. Faz parte de ser “inteligente”.

Por favor, conte-nos mais sobre o papel que a manufatura aditiva desempenhou.

Temos várias peças na espaçonave que simplesmente não faziam sentido. Seus projetos são movidos pela forma, pela geometria. Um ótimo exemplo seriam alguns dos alvos de calibração que estamos usando para nossas câmeras. Gostaríamos de tê-los feitos de titânio, mas não precisamos que eles sejam escavados em um único forjamento monolítico, porque não precisamos das propriedades mecânicas. Portanto, uma abordagem aditiva é uma ótima solução.

Ainda estamos mudando para técnicas aditivas. O que construímos tende a ter uma alta demanda de resistência a peso e uma alta demanda de resistência a peso confiável e verificável. Portanto, estamos ansiosos por aplicações para aditivos nesses domínios, à medida que aprendemos a ter mais certeza de nossas propriedades mecânicas dos elementos aditivos.

Porque força para peso verificável é uma das coisas mais importantes que você deve observar?

Sim. E há momentos em que você não pode maquinar subtrativamente uma coisa e obter todo o material que você pode tirar dela. E você pode fazer uma abordagem aditiva e acabar com algo que tem a quantidade certa de material nos lugares certos. Isso é um grande bônus para nós.

Quanta diferença alguns quilos extras fazem em uma missão como essa?

Existem diferentes maneiras de pensar sobre o que a massa nos custa. Em algum nível, você poderia dizer o seguinte:gastamos cerca de US$ 200 milhões em nosso veículo de lançamento. E isso colocou um pouco mais de 1.000-1.025 kg de rover na superfície de Marte. Isso é um pouco de dólares por quilo. Então, cada quilo conta.

Isso nem faz justiça porque só conseguimos entregar uma certa quantidade de material, uma certa quantidade de massa, à superfície de Marte. Então, se tivéssemos mais de 100 quilos, não poderíamos ter feito o trabalho. Então, a massa é primordial. A equação do foguete é um mestre severo. Exige que a carga útil – a coisa no topo do foguete, que é o que construímos – seja a menor e mais leve possível.

Entendemos que a placa de circuito que funciona com as câmeras era importante. E ouvimos falar da Tempo Automation simulando a placa antes da produção. Por que essas boas ideias?

Precisamos entender que o que vamos construir e montar vai fazer o trabalho. Fabricamos de várias maneiras, incluindo, infelizmente, alguns ferros de solda e fios brancos muito antigos. Mas temos que entender que nossos projetos são viáveis ​​e atenderão aos requisitos. Tudo o que fazemos – de caneta e papel a técnicas modernas de fabricação inteligente, incluindo simulação de circuitos – é essencial para sabermos que, quando montamos isso, o trabalho será feito.

Que outros avanços de fabricação inteligente surgiram da Perseverance?

Usamos muitos subconjuntos fornecidos por fornecedores - no helicóptero Ingenuity, nos sistemas de câmeras para as entradas e aterrissagens e até mesmo em alguns de nossos instrumentos. E todos eles usam uma variedade de técnicas de fabricação inteligentes para atender ao nosso custo e cronograma.

Também estamos procurando cada vez mais oportunidades para explorar a eletrônica de consumo terrestre de novas maneiras. Como a votação múltipla, para evitar problemas com intolerância à radiação, transtornos temporários de um único evento.

Portanto, estamos nos apoiando cada vez mais em materiais fabricados para aplicações terrestres - e esses fluxos de fabricação usam técnicas de fabricação inteligentes porque a aplicação terrestre é muito competitiva.

Adoramos esses materiais porque entendemos muito bem a confiabilidade.

Estamos usando o chip Snapdragon da Qualcomm do celular. Isso foi lançado em alguns milhões de celulares. É muito difícil comprar esse tipo de programa de teste ao longo do tempo ou unidades, quando você está construindo coisas personalizadas. No futuro, acho que você verá que estamos alcançando outros fluxos de fabricação - fluxos de fabricação que são usuários muito importantes de técnicas de fabricação inteligentes.

Então, as lições fluirão nos dois sentidos?

Eu acho que eles vão. Quero dizer, certamente em um sentido de aplicação, as pessoas conseguem ver novas maneiras de aplicar a manufatura inteligente em algo tão bonito e magnífico quanto nosso grande e gordo rover.

O que mais sobre a missão você gostaria de acrescentar, Adam?

Continuamos a encontrar novas aplicações para técnicas de fabricação inteligentes no desenvolvimento de nossa espaçonave. Acho que, a cada missão sucessiva, veremos mais inclusão de técnicas de fabricação inteligente, principalmente na construção mecânica e na fabricação aditiva. Então, estamos animados e ansiosos pelo nosso futuro.