Η πιο έντονη φάση της αποστολής Mars Perseverance Rover

Αυτή η εικόνα δείχνει τα γεγονότα που συμβαίνουν στα τελευταία λεπτά του σχεδόν επτά μηνών του ταξιδιού που μεταφέρει ο Nover’s Perseverance rover στον Άρη. Εκατοντάδες κρίσιμα γεγονότα πρέπει να εκτελούνται τέλεια και ακριβώς εγκαίρως για να προσγειωθεί με ασφάλεια στον Άρη στις 18 Φεβρουαρίου 2021. Πίστωση: NASA / JPL-Caltech

Η είσοδος, η κατάβαση και η προσγείωση – συχνά αναφέρεται ως “EDL” – είναι η συντομότερη και πιο έντονη φάση του Μάρτιος Αποστολή 2020. Ξεκινά όταν το διαστημικό σκάφος φτάνει στην κορυφή της αττικής ατμόσφαιρας, ταξιδεύοντας σχεδόν 12.500 μίλια την ώρα (20.000 χιλιόμετρα την ώρα). Τελειώνει περίπου επτά λεπτά αργότερα, με την επιμονή στατική στην επιφάνεια του Άρη. Για να μετακινηθείτε με ασφάλεια από αυτές τις μηδενικές ταχύτητες σε αυτό το σύντομο χρονικό διάστημα, ενώ χτυπάτε έναν στενό στόχο στην επιφάνεια, απαιτείται «χτύπημα των φρένων» με πολύ προσεκτικό, δημιουργικό και προκλητικό τρόπο.

Ανακαλύψτε την είσοδο, την κατάβαση και την προσγείωση


Προσομοίωση σε πραγματικό χρόνο: Πετάξτε παράλληλα με την επιμονή σε αυτό το τρισδιάστατο demo της εισόδου, της κατάβασης και της προσγείωσής του. Δείτε την πλήρη εμπειρία ›

Η προσγείωση στον Άρη είναι δύσκολη. Μόνο περίπου το 40% των αποστολών που στάλθηκαν ποτέ στον Άρη – από οποιοδήποτε διαστημικό πρακτορείο – ήταν επιτυχημένες. Εκατοντάδες πράγματα πρέπει να πάνε τέλεια κατά τη διάρκεια αυτής της ροκαντικής πτώσης. Επιπλέον, το Perseverance πρέπει να διαχειρίζεται τα πάντα μόνο του. Κατά την προσγείωση, χρειάζονται πάνω από 11 λεπτά για να ανακτήσει ένα ραδιοφωνικό σήμα από τον Άρη, οπότε τη στιγμή που η ομάδα αποστολής μαθαίνει ότι το διαστημικό σκάφος έχει εισέλθει στην ατμόσφαιρα, στην πραγματικότητα, το rover είναι ήδη στο έδαφος. Έτσι, το Perseverance έχει σχεδιαστεί για να ολοκληρώσει τη διαδικασία EDL μόνη της – μόνη της.

READ  Το εκατομμυρίων ετών μαμούθ DNA ξαναγράφει το εξελικτικό δέντρο του ζώου

Πώς γίνεται η προσγείωση

Τελικές προετοιμασίες

Δέκα λεπτά πριν εισέλθει στην ατμόσφαιρα, το διαστημικό σκάφος εγκαταλείπει το στάδιο κρουαζιέρας του, το οποίο στεγάζει ηλιακούς συλλέκτες, ραδιόφωνα και δεξαμενές καυσίμων που χρησιμοποιούνται κατά την πτήση του προς τον Άρη. Μόνο το προστατευτικό σπρέι – με το rover και το στάδιο κατάβασης μέσα – κάνει το ταξίδι στην επιφάνεια. Πριν εισέλθει στην ατμόσφαιρα, το όχημα πυροδοτεί μικρούς προωθητές στην πίσω γάστρα για να επαναπροσανατολιστεί και να διασφαλίσει ότι η θερμική ασπίδα βλέπει προς τα εμπρός για μετά.

Ατμοσφαιρική είσοδος

Όταν το διαστημικό σκάφος εισέρχεται στην ατμόσφαιρα του Άρη, η έλξη που παράγεται το επιβραδύνει σημαντικά – αλλά αυτές οι δυνάμεις το θερμαίνουν επίσης σημαντικά. Η μέγιστη θέρμανση συμβαίνει περίπου 80 δευτερόλεπτα μετά την είσοδο στην ατμόσφαιρα, όταν η θερμοκρασία στην εξωτερική επιφάνεια της θερμικής ασπίδας φτάνει περίπου τους 2370 βαθμούς θερμόμετρο Φαρενάιτ (περίπου 1300 βαθμούς Κελσίου). Ασφαλής στο αεροσκάφος, ωστόσο, το rover φτάνει μόνο σε θερμοκρασία δωματίου.

Το Perseverance Rover επιβραδύνεται στην αττική ατμόσφαιρα

Επιτάχυνση του Perseverance Rover στην Ατμόσφαιρα του Άρη (Εικόνα): Σε αυτήν την απεικόνιση της κατάβασής του στον Άρη, το διαστημικό σκάφος που περιέχει το Rever Perseverance της NASA επιβραδύνει χρησιμοποιώντας τη μεταφορά που δημιουργείται από την κίνησή του στην αττική ατμόσφαιρα. Πίστωση: NASA / JPL-Caltech

Καθώς αρχίζει να κατεβαίνει στην ατμόσφαιρα, το διαστημικό σκάφος συναντά περισσότερο ή λιγότερο πυκνές τσέπες αέρα, κάτι που μπορεί να το κάνει να αποκλίνει από την τροχιά του. Για να αντισταθμίσει, ενεργοποιεί μικρούς προωθητές στην πίσω γάστρα του που προσαρμόζουν τη γωνία και την κατεύθυνση του ανυψωτικού. Αυτή η τεχνική «καθοδηγούμενης εισόδου» βοηθά το διαστημικό σκάφος να παραμείνει σε καλό δρόμο με τον στόχο του κατάντη.

READ  PLANET URANUS: ΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΝΑΚΟΙΝΩΣΗ ΤΗΣ NASA ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΘΡΩΠΙΣΗ

Ανάπτυξη αλεξίπτωτου

Η θερμική ασπίδα επιβραδύνει το διαστημικό σκάφος σε λιγότερο από 1.000 μίλια την ώρα (1.600 χιλιόμετρα ανά ώρα). Σε αυτό το σημείο, είναι ασφαλές να αναπτύξετε το υπερηχητικό αλεξίπτωτο. Για να καλύψει το χρονοδιάγραμμα αυτού του κρίσιμου γεγονότος, το Perseverance χρησιμοποιεί νέα τεχνολογία – Range Trigger – για να υπολογίσει την απόστασή του από τον στόχο προσγείωσης και να ανοίξει το αλεξίπτωτο την κατάλληλη στιγμή για να χτυπήσει τον στόχο του.

Δοκιμή αιολικής σήραγγας αλεξίπτωτου αλεξίπτωτου

Perseverance Parachute Test: Το τεράστιο υπερηχητικό αλεξίπτωτο από την αποστολή Mars 2020 δοκιμάζεται στη μεγαλύτερη αιολική σήραγγα στον κόσμο στο Κέντρο Έρευνας Ames της NASA. Πίστωση: NASA / JPL-Caltech / Ames

Το αλεξίπτωτο, που έχει διάμετρο 21,5 μέτρα, αναπτύσσεται περίπου 240 δευτερόλεπτα μετά την είσοδο, σε υψόμετρο περίπου 11 χιλιομέτρων και ταχύτητα περίπου 940 mph (1.512 km / h).

Μηδέν κατά την προσγείωση

Είκοσι δευτερόλεπτα μετά την ανάπτυξη του αλεξίπτωτου, η θερμική ασπίδα διαχωρίζεται και πέφτει. Το rover εκτίθεται στην ατμόσφαιρα του Άρη για πρώτη φορά και οι βασικές κάμερες και τα όργανα μπορούν να αρχίσουν να κλειδώνουν στην ταχέως κοντινή επιφάνεια. Το ραντάρ προσγείωσης αναπηδά σήματα από την επιφάνεια για να προσδιορίσει το ύψος του. Εν τω μεταξύ, μια άλλη νέα τεχνολογία EDL – Terrain-Relative Navigation – ξεκινά.

Χρησιμοποιώντας μια ειδική κάμερα για γρήγορο προσδιορισμό των επιφανειακών χαρακτηριστικών, το κινητό τα συγκρίνει με έναν ενσωματωμένο χάρτη για να προσδιορίσει ακριβώς πού κατευθύνεται. Τα μέλη της ομάδας αποστολής χαρτογράφησαν εκ των προτέρων τις ασφαλέστερες περιοχές της ζώνης προσγείωσης. Εάν η επιμονή μπορεί να πει ότι πηγαίνει για πιο επικίνδυνο έδαφος, επιλέγει το ασφαλέστερο σημείο στο οποίο μπορεί να φτάσει και προετοιμάζεται για το επόμενο δραματικό βήμα.

READ  Η NASA επεκτείνει τις αποστολές του Δία και του Άρη

Μηχανοκίνητη κατάβαση

Στη λεπτή ατμόσφαιρα του Άρη, το αλεξίπτωτο μπορεί να επιβραδύνει το όχημα μόνο σε περίπου 200 μίλια την ώρα (320 χιλιόμετρα ανά ώρα). Για να φτάσει σε ασφαλή ταχύτητα touchdown, η επιμονή πρέπει να απελευθερωθεί από το αλεξίπτωτο και να εκτοξεύσει το υπόλοιπο της καθόδου.

Ακριβώς πάνω από το rover, μέσα στην πίσω γάστρα, βρίσκεται η πυραυλοκίνητη σκηνή κατάβασης. Σκεφτείτε το σαν ένα είδος jetpack με οκτώ κινητήρες στραμμένους στο έδαφος. Μόλις περίπου 6.900 πόδια (2.100 μέτρα) πάνω από την επιφάνεια, το rover διαχωρίζεται από το πίσω κύτος και πυροδοτεί τους κινητήρες κάτω από το στάδιο.

Μηχανοκίνητη κατάβαση για επιμονή

Μηχανοκίνητη Κάθοδος για Ανθεκτικότητα (εικόνα): Το Perseverance rover της NASA πυροδοτεί τους κινητήρες του σταδίου καθόδου καθώς πλησιάζει την επιφάνεια του Άρη σε αυτήν την εικόνα. Πίστωση: NASA / JPL-Caltech

Το στάδιο κάθοδος αποκλίνει γρήγορα από τη μία ή την άλλη πλευρά, για να αποφευχθεί το χτύπημα από το αλεξίπτωτο και το πίσω κύτος που κατεβαίνει πίσω του. Η κατεύθυνση του ελιγμού εκτροπής καθορίζεται από τον ασφαλή στόχο που επιλέγεται από τον υπολογιστή που εκτελεί την πλοήγηση εδάφους.

Ελιγμός Skycrane

Καθώς το στάδιο καθόδου σταθεροποιείται και επιβραδύνεται στην τελική του ταχύτητα κατάβασης περίπου 1,7 μίλια ανά ώρα (2,7 χιλιόμετρα ανά ώρα), ξεκινά τον ελιγμό “skycrane”. Περίπου 12 δευτερόλεπτα πριν από το touchdown, περίπου 20 μέτρα πάνω από την επιφάνεια, το στάδιο κατεβάσματος χαμηλώνει το rover σε ένα σύνολο καλωδίων μήκους περίπου 21 ποδιών (6,4 μέτρα). Εν τω μεταξύ, το rover απεγκαθιστά το σύστημα κινητικότητας του, κλειδώνοντας τα πόδια και τους τροχούς του στη θέση προσγείωσης.

Μόλις ο rover αισθανθεί ότι οι τροχοί του έχουν αγγίξει το έδαφος, κόβει γρήγορα τα καλώδια που το συνδέουν με το στάδιο κατεβάσματος. Αυτό επιτρέπει στο στάδιο της κατάβασης να πετάξει για να κάνει τη δική του ανεξέλεγκτη επιφανειακή προσγείωση, μια ασφαλή απόσταση από την επιμονή.

Αποθηκεύστε αυτήν την ημερομηνία

Γνωστό στην ομάδα ως “Seven Minutes of Terror”, το Entry, Descent και Landing for Persistence θα μεταδοθεί ζωντανά όταν το rover φτάσει στον Άρη στις 18 Φεβρουαρίου 2021.

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *