Кредит зображення: NASA
Це була трохи жорстка їзда, але Pathfinder прибув на поверхню Марса ще в 1997 році в ідеальному стані. Ці мотори мають іншу масу, ніж Pathfinder, тому інженери NASA повернулися до креслярської дошки, щоб зрозуміти, як зробити подушки безпеки, які надуваються за секунди до приземлення та можуть витримати вплив на швидкості автостради.
Лише одна з багатьох проблем із посадкою на іншу планету, після того, як було визначено, куди приземлитися, і спосіб дістатися, - це безпечна посадка. Для JPL безпечна посадка - це «назва гри», оскільки інженери працюють над підготовкою двох роверів до подорожі на Марс.
Марс дослідницьких роверів "Марс", запланований до запуску в 2003 році, використовує ту саму систему посадки подушок безпеки, яку застосовував Mars Pathfinder в 1997 році. Подушки безпеки повинні бути досить міцними, щоб притулити космічний апарат, якщо він приземлиться на скелі або пересіченій місцевості, і дозволяти йому підстрибувати через Марс " поверхня з швидкістю автостради після посадки. Щоб додати складності, подушки безпеки повинні бути надутими за секунди до приземлення та надійно спущені один раз на землі.
"Ровери 2003 року мають іншу масу [ніж Sojourner, ровер Pathfinder], тому ми внесли зміни в конструкцію подушок безпеки", - сказав Джон Карсон, інженер-пізнавальник. "Наша вимога полягає в тому, щоб мати можливість безпечно приземлятися на скелі, що проходить приблизно на півметра (приблизно 18 дюймів) над поверхнею. Обширне тестування дає нам процес спроб та помилок перед остаточним дизайном ».
Як побудувати кращу подушку безпеки
У той час як більшість нових автомобілів тепер оснащуються подушками безпеки, космічні апарати цього не роблять. Тканина, яка використовується для нових подушок безпеки Марса, являє собою синтетичний матеріал під назвою Vectran, який також використовувався на Mars Pathfinder. Вектран майже вдвічі перевищує міцність інших синтетичних матеріалів, таких як Кевлар, і краще працює при холодних температурах.
Деньє - термін, що вимірює діаметр нитки, що використовується в виробі. На думку Дари Сабахі, архітектора механічних систем, буде шість шарів 100-денного світла, але жорсткий Вектран, що захищає один або два внутрішніх сечових міхура з того самого матеріалу. Використання 100-денєру означає, що в зовнішніх шарах там, де це потрібно, є більш актуальна тканина, оскільки в ткані є більше ниток.
Кожен ровер використовує чотири подушки безпеки з шістьма пелюшками, які з'єднані між собою. З'єднання є важливим, оскільки допомагає зменшити частину посадкових сил, підтримуючи систему мішків гнучким та чутливим до тиску на землю. Тканина подушок безпеки не кріпиться безпосередньо до ровера; мотузки, які перетинають сумки, утримують тканину до ровера. Мотузки надають мішкам форму, що полегшує інфляцію. Перебуваючи в польоті, мішки зберігаються разом з трьома газогенераторами, які використовуються для інфляції.
Тестування, тестування, тестування
Оскільки подушки безпеки складаються з багатьох шарів, деякі розриви у зовнішніх шарах є прийнятними та навіть очікуваними. Інженери випробовують мішки, щоб переконатися, що не буде катастрофічних проблем, які б перешкодили безпечній посадці.
Тестування подушок безпеки Марса проводиться у найбільшій вакуумній камері у світі на станції Плум Брук науково-дослідного центру Гленна НАСА в Огайо. "Споруда" Сливовий Брук "є досить вражаючою, разом з усіма людьми, які її оперують", - сказав Карсон.
Випробувальна камера, яка використовується для випробувань, має трохи більше 30 метрів (100 футів) у висоту і близько 37 метрів (120 футів) - достатньо велика, щоб через неї проходили три залізничні колії. Випробувальний космічний апарат і система подушок безпеки вагою близько 535 кілограмів (близько 1180 фунтів) прискорюються за допомогою системи шнура банджі на платформу зі скелями, що наближають поверхню Марса. Падіння відбувається при швидкості посадки, приблизно від 20 до 24 метрів (ярдів) в секунду.
Випробування ретельно задокументовані високошвидкісними та відеокамерами, окрім візуальних оглядів. Інженери навіть побудували чіткий купол, обсипаний скелями, який має камеру, яка документує тести з виду скелі. Під час тестування екіпаж компанії ILC Dover, виробника подушки безпеки, готовий зробити швидкий ремонт та зазначити будь-які необхідні зміни.
"Ми проводимо широкі випробування", - сказав Том Рівелліні, заступник архітектора механічних систем. «Ми хочемо розбити мішок на Землі, а не на Марсі. Якщо ми побачимо несподівану або надто глибоку сльозу, ми можемо внести зміни зараз [до остаточного дизайну]. "
Карсон додав: "Ми переглянемо всі накопичені до цього часу дані, зробимо ще кілька тестувань та визначимось із конфігурацією дизайну".
А потім на Марс у 2003 році!
