Кредит за изображение: НАСА
Това беше малко грубо каране, но Pathfinder пристигна на повърхността на Марс през 1997 г. в перфектно състояние. Тези роувъри имат различна маса от Pathfinder, така че инженерите на НАСА се върнаха към чертожната дъска, за да разберат как да направят въздушни възглавници, които се надуват секунди преди натискане и могат да издържат на удар при скорост на магистрала.
Само един от многото проблеми при кацането на друга планета, след като е определено къде да кацне и методът да се стигне дотам, е кацането безопасно. За JPL безопасното кацане е „името на играта“, тъй като инженерите работят за подготовката на два гребци за пътуването до Марс.
Марсовете за проучване на Марс, планирани за изстрелване през 2003 г., използват същата система за кацане на въздушни възглавници, която използва Марс Pathfinder през 1997 г. Въздушните възглавници трябва да бъдат достатъчно силни, за да притиснат космическия кораб, ако кацне на скали или неравен терен и да му позволят да скача през Марс. " повърхност със скорост на магистрала след кацане. За да се добави сложността, въздушните възглавници трябва да бъдат надути секунди преди натискане и веднъж обезопасени на земята.
„Роувърите от 2003 г. имат различна маса [от Sojourner, Pverfinder rover], така че направихме промени в дизайна на въздушните възглавници“, казва Джон Карсън, познаващ инженер. „Нашето изискване е да можем да кацнем безопасно на скала, разположена на около половин метър (около 18 инча) над повърхността. Обширното тестване ни дава процес за проба и грешка преди окончателния дизайн. “
Как да изградим по-добра въздушна възглавница
Докато повечето нови автомобили сега се предлагат с въздушни възглавници, космическите кораби не са. Материята, използвана за новите въздушни възглавници на Марс, е синтетичен материал, наречен Vectran, който също е използван на Mars Pathfinder. Vectran има почти два пъти по-голяма сила от други синтетични материали, като например Kevlar, и се представя по-добре при студени температури.
Denier е термин, който измерва диаметъра на резбата, използвана в продукта. Ще има шест слоя от 100 денира от лекия, но здрав Вектран, който защитава един или два вътрешни мехура от един и същ материал в 200-ден, според Дара Сабахи, архитект на механичните системи. Използването на 100-деня означава, че има повече реална тъкан във външните слоеве, където е необходимо, защото има повече нишки в тъкането.
Всеки роувър използва четири въздушни възглавници с шест лопата всеки, които са свързани. Свързването е важно, тъй като помага за намаляване на някои от силите за кацане, като поддържа системата на торбата гъвкава и реагира на натиска на земята. Материята на въздушните възглавници не е прикрепена директно към роувъра; въжета, които пресичат чантите, придържат тъканта към ровера. Въжетата придават форма на торбичките, което улеснява инфлацията. Докато са в полет, торбите се съхраняват заедно с три газови генератора, които се използват за инфлация.
Тестване, тестване, тестване
Тъй като въздушните възглавници са съставени от много слоеве, някои разкъсвания във външните слоеве са приемливи и дори очаквани. Инженерите тестват торбичките, за да се уверят, че няма да има катастрофални проблеми, които биха попречили на безопасното кацане.
Тестването на въздушните възглавници на Марс се извършва в най-голямата вакуумна камера в света в Plum Brook Station на изследователския център на Глен в НАСА в Охайо. „Съоръжението Plum Brook е доста впечатляващо, заедно с всички хора, които го експлоатират“, казва Карсън.
Изпитвателната камера, използвана за тестовете, е малко над 30 метра и височина около 37 метра (120 фута) - достатъчно голяма, че през нея минават три железопътни коловоза. Изпитвателна система за космически кораб и въздушни възглавници с тегло около 535 килограма (около 1180 паунда) се ускорява със система за шнур на бънджи върху платформа със скали, приближаваща повърхността на Марс. Спадът е със скорост на кацане, около 20 до 24 метра (ярдове) в секунда.
Тестовете са документирани обстойно с високоскоростни и видеокамери, в допълнение към визуални проверки. Инженерите дори построиха чист купол, обсипан с скали, който разполага с камера, която документира тестове от гледката на скалата. По време на тестване екипаж от ILC Dover, производител на въздушната възглавница, е готов да направи бързи ремонти и да отбележи всички необходими промени.
"Ние правим обширни тестове", каза Том Ривелини, заместник архитект по механични системи. „Искаме да счупим чантата на Земята, а не на Марс. Ако видим неочаквана или прекалено дълбока сълза, можем да направим промени сега [преди окончателния дизайн]. "
Карсън добави: „Ще преразгледаме всички данни, които сме събрали досега, ще направим още няколко тестове и ще вземем решение за конфигурация на дизайна.“
И след това на Марс през 2003 г.!
