Kép jóváírása: NASA
Kicsit durva út volt, de Pathfinder 1997-ben érkezett a Mars felszínére, tökéletes állapotban. Ezeknek a tehergépkocsiknak más tömege van, mint a Pathfindernél, így a NASA mérnökei visszatértek a rajzasztalhoz, hogy kitalálják, hogyan állíthatók elő légzsákok, amelyek másodpercek alatt felfújnak az érintkezés előtt, és ellenállnak az ütközéseknek autópálya sebességén.
A földön történő leszállás sok problémája közül csak egy a biztonságos leszállás után, miután meghatározták, hol kell leszállni, és hogyan lehet odaérni. A JPL számára a biztonságos leszállás „a játék neve”, mivel a mérnökök arra készülnek, hogy két lóversenyt készítsenek a Marsra való utazáshoz.
A 2003-ban elindítandó Mars Exploration Rovers ugyanolyan típusú légzsák leszállási rendszert használ, mint amelyet a Mars Pathfinder 1997-ben használt. A légzsákoknak elég erőseknek kell lenniük, hogy tompítsák az űrhajót, ha sziklákra vagy durva terepre érkezik, és lehetővé tegyék, hogy a Mars fölött ugráljon ”. felület autópálya sebességgel a leszállás után. A bonyolultság növelése érdekében a légzsákokat másodpercekkel fel kell fújni a leszállás előtt, és egyszer biztonságosan le kell engedni a földön.
"A 2003-as rovernek más tömege van [mint a Sojournernél, a Pathfinder rovernél], tehát megváltoztattuk a légzsák kialakítását" - mondta John Carson, a kognitív mérnök. „Követelményünk az, hogy biztonságosan tudjunk leszállni egy szikla fölé, amely körülbelül fél méter (kb. 18 hüvelyk) van a felszín felett. A kiterjedt tesztelés lehetővé teszi a próba-és hibapróbát a végső tervezés előtt. ”
Hogyan készítsünk jobb légzsákot
Míg a legtöbb új autó légzsákokkal érkezik, az űrhajók nem. Az új Mars légzsákokhoz használt szövet Vectran nevű szintetikus anyag, amelyet a Mars Pathfinder-ben is használtak. A Vectran szinte szinte kétszer olyan erős, mint más szintetikus anyagok, például a Kevlar, és hideg hőmérsékleten jobban teljesít.
A Denier olyan kifejezés, amely a termékben használt szál átmérőjét méri. Dara Sabahi, a mechanikus rendszerek építészmérnöke szerint hat 100 dener rétegű fény lesz, de kemény Vectran, amely ugyanazon anyag egy vagy két belső hólyagját védi 200 denéren. A 100-denier használata azt jelenti, hogy a külső rétegekben valódi anyag van, ahol szükség van rá, mivel a szövésben több szál van.
Mindegyik rover négy légzsákot használ, hat lebennyel, amelyek mindegyike össze van kötve. A csatlakozás fontos, mivel segít csökkenteni a leszállási erõk egy részét azáltal, hogy a zsákrendszert rugalmasnak tartja és reagál a talajnyomásra. A légzsákok szövete nincs közvetlenül a roverhez rögzítve; A zsákot keresztező kötél tartja az anyagot a roverhez. A kötelek a zsákok alakját adják, ami megkönnyíti a felfújást. Repülés közben a zsákokat három gázgenerátorral együtt helyezik el, amelyeket felfújnak.
Tesztelés, tesztelés, tesztelés
Mivel a légzsákok sok rétegből állnak, a külső rétegek némelyik szakadás elfogadható és akár elvárható is. A mérnökök tesztelik a zsákokat, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy nem jelentkeznek-e olyan katasztrófai problémák, amelyek megakadályozzák a biztonságos leszállást.
A Mars légzsákjának tesztelését a világ legnagyobb vákuumkamrájában végzik a NASA Ohlenio Glenn Kutatóközpontjának Plum Brook állomásán. "A Plum Brook létesítmény meglehetősen lenyűgöző, és mindenki üzemelteti az embert" - mondta Carson.
A tesztekhez használt tesztkamra kissé több, mint 30 méter (100 láb), körülbelül 37 méter (120 láb) magas - olyan nagy, hogy három vasúti sín megy át rajta. Egy körülbelül 535 kilogramm (körülbelül 1180 font) súlyú próba űrhajót és légzsákrendszert bungee-kábelrendszerrel gyorsítanak fel egy olyan platformon, amelynek sziklái megközelítik a Mars felszínét. A csepp másodpercenként körülbelül 20–24 méter (yard) leszállási sebességgel van.
A teszteket nagy sebességű és videokamerákkal alaposan dokumentálják, a szemrevételezés mellett. A mérnökök még tiszta, sziklákkal díszített kupolat építettek, amelynek van egy fényképezőgépe, amely sziklaszemről nézve dokumentálja a teszteket. A tesztelés során az ILC Dover, a légzsák gyártója, személyzete készen áll a gyors javítások elvégzésére és a szükséges változtatások megjegyzésére.
„Nagyon széles körű tesztelést végezünk” - mondta Tom Rivellini, a mechanikus rendszerek építészhelyettese. - A táskát a Földön akarjuk törni, nem a Marson. Ha váratlan, vagy túl mélyre szakadást látunk, akkor változtatásokat végezhetünk most [a végleges terv előtt]. ”
Carson hozzátette: "Megvizsgáljuk az összes eddig felhalmozott adatot, végezzünk még néhány tesztet és döntsünk a tervezési konfigurációról."
És akkor tovább a Marsra 2003-ban!
