Πιστωτική εικόνα: NASA
Ήταν λίγο δύσκολη διαδρομή, αλλά ο Pathfinder έφτασε στην επιφάνεια του Άρη το 1997 σε τέλεια κατάσταση. Αυτοί οι οδηγοί έχουν διαφορετική μάζα από το Pathfinder, οπότε οι μηχανικοί της NASA επέστρεψαν στον πίνακα σχεδίασης για να καταλάβουν πώς να φτιάξουν αερόσακους που φουσκώνουν δευτερόλεπτα πριν από το touchdown και μπορούν να αντέξουν σε αντίκτυπο στις ταχύτητες του αυτοκινητόδρομου.
Ένα από τα πολλά προβλήματα κατά την προσγείωση σε έναν άλλο πλανήτη, αφού καθοριστεί πού να προσγειωθεί και η μέθοδος για να φτάσετε εκεί, προσγειώνεται με ασφάλεια. Για την JPL, μια ασφαλής προσγείωση είναι «το όνομα του παιχνιδιού», καθώς οι μηχανικοί εργάζονται για να προετοιμάσουν δύο rover για το ταξίδι στον Άρη.
Οι Mars Exploration Rovers που έχουν προγραμματιστεί να κυκλοφορήσουν το 2003 χρησιμοποιούν το σύστημα προσγείωσης αερόσακου ίδιου τύπου που χρησιμοποίησε ο Mars Pathfinder το 1997. Οι αερόσακοι πρέπει να είναι αρκετά ισχυροί για να απορροφούν το διαστημικό σκάφος εάν προσγειώνονται σε βράχια ή ανώμαλα εδάφη και επιτρέπουν να αναπηδά στον Άρη » επιφάνεια σε ταχύτητες αυτοκινητόδρομου μετά την προσγείωση. Για να προσθέσετε στην πολυπλοκότητα, οι αερόσακοι πρέπει να διογκώνονται δευτερόλεπτα πριν από την αφή και να ξεφουσκώσουν μία φορά με ασφάλεια στο έδαφος.
«Τα rover του 2003 έχουν διαφορετική μάζα [από το Sojourner, το Pathfinder rover], οπότε κάναμε αλλαγές στο σχεδιασμό του αερόσακου», δήλωσε ο John Carson, γνωστός μηχανικός. «Η απαίτησή μας είναι να είμαστε σε θέση να προσγειωθούμε με ασφάλεια σε ένα βράχο που εκτείνεται περίπου μισό μέτρο (περίπου 18 ίντσες) πάνω από την επιφάνεια. Η εκτεταμένη δοκιμή μας δίνει μια διαδικασία δοκιμής και σφάλματος πριν από τον τελικό σχεδιασμό. "
Πώς να φτιάξετε έναν καλύτερο αερόσακο
Ενώ τα περισσότερα νέα αυτοκίνητα τώρα έρχονται με αερόσακους, το διαστημικό σκάφος δεν το κάνει. Το ύφασμα που χρησιμοποιείται για τους νέους αερόσακους Mars είναι ένα συνθετικό υλικό που ονομάζεται Vectran και χρησιμοποιήθηκε επίσης στο Mars Pathfinder. Το Vectran έχει σχεδόν διπλάσια ισχύ από άλλα συνθετικά υλικά, όπως το Kevlar, και αποδίδει καλύτερα σε κρύες θερμοκρασίες.
Το Denier είναι ένας όρος που μετρά τη διάμετρο του νήματος που χρησιμοποιείται στο προϊόν. Θα υπάρχουν έξι στρώματα 100-denier του ελαφρού αλλά ανθεκτικού Vectran που προστατεύουν μία ή δύο εσωτερικές κύστεις του ίδιου υλικού σε 200 denier, σύμφωνα με τον Dara Sabahi, αρχιτέκτονα μηχανικών συστημάτων. Η χρήση του 100-denier σημαίνει ότι υπάρχει πιο πραγματικό ύφασμα στα εξωτερικά στρώματα όπου χρειάζεται, επειδή υπάρχουν περισσότερα νήματα στην ύφανση.
Κάθε rover χρησιμοποιεί τέσσερις αερόσακους με έξι λοβούς ο καθένας, που είναι όλοι συνδεδεμένοι. Η σύνδεση είναι σημαντική, καθώς βοηθά στη μείωση ορισμένων δυνάμεων προσγείωσης διατηρώντας το σύστημα σάκων εύκαμπτο και ανταποκρινόμενο στην πίεση του εδάφους. Το ύφασμα των αερόσακων δεν είναι τοποθετημένο απευθείας στο rover. σχοινιά που διασχίζουν τις τσάντες συγκρατούν το ύφασμα στο rover. Τα σχοινιά δίνουν το σχήμα στις σακούλες, γεγονός που διευκολύνει τον πληθωρισμό. Κατά την πτήση, οι σάκοι αποθηκεύονται μαζί με τρεις γεννήτριες αερίου που χρησιμοποιούνται για πληθωρισμό.
Δοκιμές, δοκιμές, δοκιμές
Δεδομένου ότι οι αερόσακοι αποτελούνται από πολλά στρώματα, ορισμένα σχισίματα στα εξωτερικά στρώματα είναι αποδεκτά και μάλιστα αναμενόμενα. Οι μηχανικοί δοκιμάζουν τις σακούλες για να βεβαιωθούν ότι δεν θα υπάρξουν καταστροφικά προβλήματα που θα αποτρέψουν την ασφαλή προσγείωση.
Η δοκιμή αερόσακων Mars πραγματοποιείται στον μεγαλύτερο θάλαμο κενού στον κόσμο στο σταθμό Plum Brook του ερευνητικού κέντρου της NASA στο Οχάιο. «Η εγκατάσταση Plum Brook είναι αρκετά εντυπωσιακή, μαζί με όλους τους ανθρώπους που τη λειτουργούν», δήλωσε ο Carson.
Ο θάλαμος δοκιμών που χρησιμοποιήθηκε για τις δοκιμές έχει μήκος πάνω από 30 μέτρα (100 πόδια) και ύψος περίπου 37 μέτρα (120 πόδια) - αρκετά μεγάλο ώστε να περνούν τρεις σιδηροδρομικές γραμμές. Ένα δοκιμαστικό διαστημικό σκάφος και σύστημα αερόσακων βάρους περίπου 535 κιλών (περίπου 1.180 λίβρες) επιταχύνονται με ένα σύστημα καλωδίου bungee σε μια πλατφόρμα με βράχια που προσεγγίζουν την επιφάνεια του Άρη. Η πτώση είναι με ταχύτητα προσγείωσης, περίπου 20 έως 24 μέτρα (μέτρα) ανά δευτερόλεπτο.
Οι δοκιμές τεκμηριώνονται διεξοδικά με υψηλής ταχύτητας και βιντεοκάμερες, εκτός από οπτικούς ελέγχους. Οι μηχανικοί έφτιαξαν ακόμη και έναν καθαρό θόλο, γεμάτο πέτρες, που έχει μια κάμερα που τεκμηριώνει τις δοκιμές από την οπτική του βράχου. Κατά τη διάρκεια των δοκιμών, ένα πλήρωμα από την ILC Dover, τον κατασκευαστή του αερόσακου, βρίσκεται δίπλα του για να κάνει γρήγορες επισκευές και να σημειώσει τυχόν αλλαγές που απαιτούνται.
«Κάνουμε εκτεταμένες δοκιμές», δήλωσε ο Tom Rivellini, αναπληρωτής αρχιτέκτονας μηχανικών συστημάτων. «Θέλουμε να σπάσουμε τη σακούλα στη Γη, όχι στον Άρη. Αν δούμε ένα δάκρυ που είναι απροσδόκητο ή πάει πολύ βαθιά, μπορούμε να κάνουμε αλλαγές τώρα [πριν από τον τελικό σχεδιασμό]. "
Ο Carson πρόσθεσε: "Θα εξετάσουμε όλα τα δεδομένα που έχουμε συγκεντρώσει μέχρι τώρα, θα κάνουμε κάποιες ακόμη δοκιμές και θα αποφασίσουμε για μια διαμόρφωση σχεδίασης."
Και μετά στον Άρη το 2003!
