Attēla kredīts: NASA
Tas bija nedaudz aptuvens brauciens, bet Pathfinder ieradās uz Marsa virsmas 1997. gadā ideālā stāvoklī. Šiem braucamrīkiem ir atšķirīga masa nekā Pathfinder, tāpēc NASA inženieri ir devušies atpakaļ uz rasēšanas tāfeles, lai izdomātu, kā padarīt gaisa spilvenus, kas sekundes pirms piezemēšanās piepūšas un var izturēt triecienus pie automaģistrāles ātruma.
Tikai viena no daudzajām nolaišanās problēmām uz citas planētas, pēc tam, kad ir noteikts, kur nolaisties, un metode, kā tur nokļūt, droši nolaižas. JPL droša nosēšanās ir “spēles nosaukums”, jo inženieri strādā, lai sagatavotu divus braucējus uz Marsu.
Mars Exploration Rovers, kuru plānots uzsākt 2003. gadā, izmanto tāda paša tipa gaisa spilvenu nosēšanās sistēmu, kādu izmantoja Mars Pathfinder 1997. gadā. Gaisa spilveniem jābūt pietiekami stipriem, lai amortizētu kosmosa kuģi, ja tas nolaižas uz klintīm vai nelīdzena reljefa un ļautu tam atlecot pāri Marsam. virsma pie automaģistrāles ātruma pēc nosēšanās. Lai palielinātu sarežģītību, drošības spilveniem sekundes pirms piezemēšanās jābūt piepūstiem un vienreiz droši jāpazemina uz zemes.
"2003. gada roveriem ir atšķirīga masa [nekā Sojourner, Pathfinder roveriem], tāpēc mēs esam veikuši izmaiņas gaisa spilvenu dizainā," sacīja Džons Kārsons, izziņas inženieris. “Mūsu prasība ir spēt droši nolaisties uz klints, kas sniedzas apmēram pusmetru (apmēram 18 collas) virs virsmas. Plaša pārbaude dod mums iespēju izmēģināt un kļūdīties pirms galīgā projekta izstrādes. ”
Kā izveidot labāku gaisa spilvenu
Lai gan lielākajai daļai jauno automašīnu tagad ir gaisa spilveni, kosmosa kuģiem to nav. Audums, ko izmanto jaunajiem Marsa gaisa spilveniem, ir sintētisks materiāls ar nosaukumu Vectran, kas tika izmantots arī uz Mars Pathfinder. Vectran ir gandrīz divas reizes izturīgāks nekā citi sintētiskie materiāli, piemēram, Kevlar, un tas labāk darbojas aukstā temperatūrā.
Denjērs ir termins, kas mēra izstrādājumā izmantotā diega diametru. Mehānisko sistēmu arhitekte Dara Sabahi sacīja, ka būs seši 100 denjeri gaiši, bet izturīgi Vectran, kas aizsargā vienu vai divus tā paša materiāla iekšējos pūšļus 200 denjeros. Izmantojot 100 denjeri, ārējos slāņos ir vairāk faktiskā auduma, kur tas nepieciešams, jo austā ir vairāk diegu.
Katrā roverī tiek izmantoti četri gaisa spilveni ar sešām daivām, kuras visas ir savienotas. Savienojums ir svarīgs, jo tas palīdz mazināt dažus nosēšanās spēkus, saglabājot maisu sistēmu elastīgu un reaģējošu uz zemes spiedienu. Gaisa spilvenu audums nav tieši piestiprināts pie rovera; virves, kas šķērso maisiņus, tur audumu pie rovera. Virves piešķir maisiņiem formu, kas atvieglo piepūšanos. Lidojuma laikā somas tiek novietotas kopā ar trim gāzes ģeneratoriem, kurus izmanto inflācijai.
Pārbaude, pārbaude, pārbaude
Tā kā gaisa spilveni sastāv no daudziem slāņiem, ir pieļaujama un pat gaidāma ārējo slāņu plīsumi. Inženieri pārbauda somas, lai pārliecinātos, ka neradīsies katastrofālas problēmas, kas kavētu drošu nosēšanos.
Marsa drošības spilvenu pārbaude tiek veikta pasaules lielākajā vakuuma kamerā NASA Plūņas Brūka stacijā NASA Glennas pētījumu centrā Ohaio. "Plum Brook iekārta ir diezgan iespaidīga, tāpat kā visi cilvēki, kas to ekspluatē," sacīja Karsons.
Testiem izmantotā testa kamera ir nedaudz vairāk nekā 30 metru (100 pēdu) šķērsgriezumā un apmēram 37 metru (120 pēdu) augstumā - pietiekami liela, lai caur to izietu trīs dzelzceļa sliedes. Pārbaudes kosmosa kuģis un gaisa spilvenu sistēma, kas sver aptuveni 535 kilogramus (apmēram 1180 mārciņas), tiek paātrināta ar benzīna vadu sistēmu uz platformas ar klintīm, kas tuvina Marsa virsmu. Kritiens notiek pie nolaišanās ātruma, aptuveni 20 līdz 24 metri (jardi) sekundē.
Pārbaudes papildus vizuālajām pārbaudēm tiek dokumentētas arī ar ātrgaitas un videokamerām. Inženieri pat uzcēla skaidru, ar akmeņiem radzētu kupolu, kam ir kamera, kas dokumentē testus no klints acs skata. Pārbaudes laikā gaisa spilvenu ražotāja ILC Dover apkalpe steidz ātri veikt remontu un ņem vērā visas nepieciešamās izmaiņas.
“Mēs veicam plašas pārbaudes,” sacīja Toms Rivellini, mehāniskās sistēmas arhitekta vietnieks. “Mēs vēlamies salauzt somu uz Zemes, nevis uz Marsa. Ja mēs redzam negaidītu vai pārāk dziļu asaru, mēs varam veikt izmaiņas tagad [pirms galīgā projekta]. ”
Kārsons piebilda: "Mēs pārbaudīsim visus līdz šim uzkrātos datus, veiksim vēl dažas pārbaudes un lemsim par dizaina konfigurāciju."
Un tad uz Marsu 2003. gadā!
