Bildekreditt: NASA
Det var litt av en tøff tur, men Pathfinder ankom overflaten på Mars tilbake i 1997 i perfekt stand. Disse roverne har en annen masse enn Pathfinder, så NASA-ingeniører har gått tilbake til tegnebrettet for å finne ut hvordan man lager kollisjonsputer som blåses opp sekunder før touchdown og tåler innvirkning ved motorveishastigheter.
Bare ett av de mange problemene med å lande på en annen planet, etter at det er bestemt hvor du skal lande og metoden for å komme dit, lander trygt. For JPL er en sikker landing "navnet på spillet", da ingeniører jobber med å forberede to rovere for reisen til Mars.
Mars Exploration Rovers som planlagt ble lansert i 2003 bruker landingssystem av samme type kollisjonspute som Mars Pathfinder brukte i 1997. Kollisjonsputene må være sterke nok til å dempe romfartøyet hvis det lander på steiner eller ulendt terreng og lar den sprette over Mars ' overflate ved motorveishastigheter etter landing. For å øke kompleksiteten, må kollisjonsputene blåses opp sekunder før berøring og tømme ut en gang trygt på bakken.
"Roverne fra 2003 har en annen masse [enn Sojourner, Pathfinder-roveren], så vi har gjort endringer i kollisjonsputesignet," sa John Carson, kunnskapsingeniør. ”Kravet vårt er å kunne lande trygt på en stein som strekker seg omtrent en halv meter over overflaten. Omfattende testing gir oss en prosess for prøving og feiling før den endelige utformingen. ”
Slik bygger du en bedre kollisjonspute
Mens de fleste nye biler nå kommer med kollisjonsputer, gjør ikke romfartøyer det. Stoffet som brukes til de nye Mars-kollisjonsputer er et syntetisk materiale kalt Vectran som også ble brukt på Mars Pathfinder. Vectran har nesten dobbelt så stor styrke som andre syntetiske materialer, for eksempel Kevlar, og klarer seg bedre ved kalde temperaturer.
Denier er et begrep som måler diameteren på tråden som brukes i produktet. Det vil være seks lag med 100 denier av det lette, men tøffe Vectran som beskytter en eller to indre blærer av samme materiale i 200-denier, ifølge Dara Sabahi, mekanisk systemarkitekt. Å bruke 100-denier betyr at det er mer faktisk stoff i de ytre lagene der det trengs, fordi det er flere tråder i veven.
Hver rover bruker fire kollisjonsputer med seks fliser hver, som alle er koblet sammen. Tilkobling er viktig, siden det hjelper med å redusere noen av landingsstyrkene ved å holde posesystemet fleksibelt og reagerer på bakketrykk. Stoffet til kollisjonsputene er ikke festet direkte på roveren; tau som krysser posene holder stoffet til rover. Tauene gir posene form, noe som gjør inflasjonen enklere. Mens de er på fly, blir posene stuet sammen med tre gassgeneratorer som brukes til inflasjon.
Testing, Testing, Testing
Siden kollisjonsputene er sammensatt av mange lag, er noen rive i de ytre lag akseptable og til og med forventet. Ingeniører tester posene for å sikre at det ikke er noen katastrofale problemer som kan forhindre en sikker landing.
Testing av kollisjonspute fra Mars gjøres i verdens største vakuumkammer på Plum Brook Station i NASAs Glenn Research Center i Ohio. "Plum Brook-anlegget er ganske imponerende, sammen med alle menneskene som driver det," sa Carson.
Testkammeret som ble brukt til testene er litt over 30 meter tvers over og omtrent 37 meter (120 fot) høyt - stort nok til at tre jernbanespor går gjennom det. Et testromsfartøy og kollisjonsputesystem som veier cirka 535 kilo (ca. 1180 pund) akselereres med et strikkesnorsystem på en plattform med bergarter som omtrentlig Mars-overflaten. Dråpen er på landingshastighet, omtrent 20 til 24 meter per sekund.
Tester er dokumentert grundig med høyhastighets- og videokameraer, i tillegg til visuell inspeksjon. Ingeniører bygde til og med en klar kuppel, spekket med steiner, som har et kamera som dokumenterer tester fra et klippesyn. Under testingen står et mannskap fra ILC Dover, produsenten av kollisjonsputen, for å utføre raske reparasjoner og for å merke seg eventuelle endringer som kreves.
"Vi gjør omfattende tester," sa Tom Rivellini, stedfortreder for mekanisk systemarkitekt. “Vi vil knekke posen på jorden, ikke på Mars. Hvis vi ser en tåre som er uventet eller går for dypt, kan vi gjøre endringer nå [før den endelige utformingen]. ”
Carson la til: "Vi skal gå over alle dataene vi har samlet så langt, gjøre noen flere tester og bestemme oss for en designkonfigurasjon."
Og så videre til Mars i 2003!
