science >> Wetenschap >  >> Astronomie

ExoMars rover-upgrades en parachutetests

ExoMars rover voltooit omgevingstests. Krediet:Airbus

De tweede ExoMars-missie, gepland voor lancering naar de Rode Planeet in 2022, profiteert van de extra tijd om enkele van de instrumenten van de rover te upgraden en zich voor te bereiden op de volgende parachutevaltests op grote hoogte.

De nieuwe lanceringsdatum aan de horizon biedt meer marge voor vervangingen en reparaties aan de ExoMars Rosalind Franklin rover.

De zonnepanelen die de rover zullen helpen de koude nachten op Mars te overleven, zullen aan kracht winnen. Nadat eerder dit jaar tijdens de milieutests enkele scheuren werden ontdekt, nieuwe bevestigingsmiddelen zullen worden geïnstalleerd om de interface tussen panelen en bevestigingsbeugels te versterken bij de Airbus-faciliteiten in Stevenage, in het Verenigd Koninkrijk.

Het vluchtmodel van de rover blijft in Thales Alenia Space in Turijn, Italië, voor routine-onderhoudswerkzaamheden, zoals batterijlading en netheidscontroles.

Strikte microbiologische controles zijn essentieel om ervoor te zorgen dat ExoMars geen terrestrische besmetting op de Rode Planeet introduceert. Dit is om te voldoen aan de strenge eisen voor planetaire bescherming en om valse positieven in de wetenschappelijke metingen te voorkomen - wat wetenschappers 'voorwaartse besmetting' noemen.

Wetenschappers en ingenieurs onderzoeken de vervanging van de secundaire elektronicabox op de Mars Organic Molecule Analyzer, MOMA, een instrument dat in staat is om organische moleculen te detecteren en de mogelijke oorsprong te onderzoeken, evolutie en verspreiding van het leven op Mars.

de infraroodspectrometer die mineralen aan het oppervlak analyseert, ISEM, kan ook worden vervangen door een reservemodel met betere prestaties.

ExoMars parachute extractietest in slow motion. Krediet:NASA/JPL-Caltech

Een van de camera's bovenop de boormachine van de rover die is ontworpen om afbeeldingen met hoge resolutie en kleuren van de rotsen en grond rond de rover te maken - de Close-Up Imager, CLUPI—heeft een software-upgrade.

"De instrumenten waren al in uitstekende staat, maar de tijd hebben gevonden om deze verbeteringen aan te brengen, is fantastisch voor onze wetenschappelijke missie op Mars, " zegt Jorge Vago, ESA's ExoMars-projectwetenschapper.

Parachutes klaar voor valtests

Nieuwe inzetzakken voor de parachutes van de ExoMars-missie zijn vrijgegeven voor de laatste valtests op grote hoogte. Echter, reisbeperkingen als reactie op de coronaviruspandemie hebben ertoe geleid dat deze tests op zijn vroegst van mei tot september 2020 moeten worden uitgesteld.

De testcampagne dynamische extractie was een succes. Het bijgewerkte ontwerp met versoepelde lijnen en uitgang van de luifel bleek scheuren te voorkomen bij extractiesnelheden van 200 km/u, vergelijkbaar met de hoge snelheden waarmee de parachutes uit hun zakken worden getrokken tijdens de afdaling naar het oppervlak van Mars.

"Het zorgvuldig vouwen van elke parachute in zijn tas is essentieel om een ​​correcte inzet te garanderen, " legt Thierry Blancquaert uit, ExoMars teamleider voor systeemengineering voor ruimtevaartuigen.

Alleen het vouwen van de tweede hoofdparachute, die met een diameter van 35 m de grootste zal zijn die ooit op Mars heeft gevlogen, duurt ruim drie dagen.

De ontplooiingsreeks van de ExoMars-parachute die in 2021 een oppervlakteplatform en een rover naar het oppervlak van Mars zal brengen (na de lancering in 2020). De afbeelding is niet op schaal, en de kleuren van de parachutes zijn alleen ter illustratie. Krediet:Europees Ruimteagentschap

In totaal werden bij zes grondtests de parachutes schoon uit hun tassen gehaald, zonder wrijvingsschade, tijdens een testcampagne tussen november 2019 en januari 2020 in het Jet Propulsion Laboratory van NASA in Californië, ONS.

Deze tests volgden op de valtests op grote hoogte in 2019, waarbij kritieke schade aan beide parachuteluifels werd waargenomen.

De twee parachutes - elk met een eigen pilootparachute voor extractie - zijn de sleutel om de ExoMars-daalmodule te vertragen voordat ze op de Rode Planeet landen. In slechts zes minuten, de module gaat van ongeveer 21.000 km/u tijdens atmosferische invoer naar een zachte landing aan de oppervlakte.

Vlekkeloze release

De hogesnelheidstests bootsten de extractiesnelheid na die de parachutes zullen ervaren tijdens de afdalingsfase, slechts een paar minuten voor de landing. Een persluchtkanon schoot de zak horizontaal af, het loslaten van de parachute zoals het zal gebeuren tijdens de missie.

"De extractie duurt een fractie van een seconde, het gaat allemaal heel snel, ' zegt Thierry.

ESA profiteerde van NASA's hands-on parachute-ervaring. Door de samenwerking kreeg Europa toegang tot speciale testapparatuur in het Jet Propulsion Laboratory, en de mogelijkheid om verschillende dynamische extractietests uit te voeren met een snelle doorlooptijd.

De inzet van de grote 35 m brede parachute van de aanstaande ExoMars-missie werd eerder deze maand getest in een valtest op lage hoogte. De afbeelding legt de opgeblazen parachute met ringgleuf vast met het valtestvoertuig eronder. Krediet:ESA/I.Barel

"Het was een echte uitdaging om deze campagne zo snel te organiseren met alle betrokken industriepartners. De steun van NASA was uitstekend en essentieel voor de succesvolle validatie van onze nieuwe parachute-implementatietassen, ", voegt Thierry toe.

Hoger vliegen

De volgende stap, valtesten op grote hoogte op een testbaan in Oregon, ONS, zal moeten wachten tot eind september 2020. Dit soort tests vereist complexe logistiek en strikte weersomstandigheden voor de vliegveiligheid.

The test parachute embedded into its canister and mounted onto a drop test vehicle will be lifted to an altitude of nearly 30 km with a stratospheric helium balloon. This drop test vehicle will be released by telecommand and freefall until the test parachute sequence starts in pressure conditions similar to diving into the thin martian atmosphere.

These tests should demonstrate the capability of the main parachutes to deploy smoothly from their bags and to sustain the inflation loads without tearing.