science >> Wetenschap >  >> Astronomie

7 minuten terreur:Perseverance rovers nagelbijtende landingsfase

De geplande landing van NASA's Perseverance Rover op Mars gepland voor 18 februari

Zeven maanden na de explosie, NASA's Mars 2020-missie zal donderdag de kortste en meest intense fase moeten doormaken:de "zeven minuten terreur" die nodig zijn om op de rem te trappen en de Perseverance-rover op een smal doelwit op het oppervlak van de planeet te landen.

binnenkomst, Herkomst, en Landing (EDL) begint wanneer het ruimtevaartuig met Perseverance om bijna 12 uur de atmosfeer van Mars raakt, 500 mijl per uur (20, 000 kilometer per uur).

Het eindigt ongeveer zeven minuten later met de rover in rust op het oppervlak.

De landing op de Jezero-krater is gepland om 15:55 uur US Eastern Time (2055 GMT) - maar het duurt ongeveer 11 minuten om een ​​radiosignaal van Mars terug te krijgen en te weten dat het is gebeurd.

De weersomstandigheden lijken tot dusver gunstig in de lente op het noordelijk halfrond van Mars, maar niets is vanzelfsprekend.

"Dit is een van de moeilijkste manoeuvres die we in deze branche doen, en bijna 50 procent van het ruimtevaartuig dat naar het oppervlak van Mars was gestuurd, heeft gefaald, "Mat Wallace, zei de plaatsvervangend projectmanager van de missie.

Sfeervolle binnenkomst

Tien minuten voordat we de atmosfeer van Mars binnengaan, het ruimtevaartuig werpt zijn kruistrap af die de brandstoftanks leverde, radio's en zonnepanelen op de reis.

Er blijft alleen een beschermende aeroshell over, het dragen van de rover en de afdaling, en het vuurt stuwraketten af ​​om ervoor te zorgen dat het hitteschild naar voren is gericht.

Op ongeveer 130 kilometer hoogte, het stort zich in de atmosfeer en de dingen beginnen heet te worden:piekverwarming treedt ongeveer 80 seconden op wanneer het oppervlak van het hitteschild 2 bereikt, 370 graden Fahrenheit (ongeveer 1, 300 graden Celsius).

Doorzettingsvermogen is veilig weggestopt in de aeroshell, alleen kamertemperatuur ervaren.

Het vaartuig moet mogelijk stuwraketten afvuren om op koers te blijven als het luchtzakken raakt.

Parachute-inzet

Zodra het ruimtevaartuig is afgeremd tot minder dan 1, 000 mijl (1, 600 kilometer) per uur, het is tijd om de 21,5 meter brede supersonische parachute op een hoogte van 11 kilometer in te zetten.

Perseverance implementeert een nieuwe technologie genaamd Range Trigger die het precieze moment bepaalt om te implementeren, gebaseerd op de positie van het vaartuig ten opzichte van de landingsplaats.

Gevraagd om de meest kritieke gebeurtenis te noemen, NASA's EDL-leider Allen Chen zei:"Het is duidelijk dat er veel geconcentreerd risico is bij het openen van supersonische parachutes."

Om het nieuwe ontwerp uit te proberen, NASA moest uitgebreide supersonische parachutetesten uitvoeren vanaf grote hoogte hier op aarde, een onderzoeksgebied dat sinds de jaren zeventig sluimerde.

Hitteschild scheiding

Volgende, het ruimtevaartuig gooit zijn hitteschild overboord, ongeveer 20 seconden nadat de parachute is ingezet. De rover wordt voor het eerst aan de atmosfeer blootgesteld, en gebruikt een landingsradar om signalen van het oppervlak te kaatsen en de precieze hoogte te berekenen.

Tijdens de missie zal ook voor het eerst een andere technologie worden ingezet:het "Terrain Relative Navigation" (TRN) -systeem dat een speciale camera gebruikt om oppervlaktekenmerken te identificeren en deze te vergelijken met een kaart aan boord waarop ingenieurs de veiligste landingsplaatsen voorprogrammeerden.

"Dat geeft ons voertuig ogen, en het vermogen om echt te zien waar ze heen gaat en erachter te komen waar ze is, " zei Chen.

Gemotoriseerde afdaling

In de dunne atmosfeer van Mars, de parachute zal het voertuig slechts tot 200 mijl (300 kilometer) per uur brengen - dus Perseverance moet de parachute lossnijden, afzien van zijn rugschaal, en gebruik raketmotoren om zichzelf naar beneden te halen.

Het doet dit met behulp van een achtmotorig jetpack dat direct boven de rover is geïnstalleerd en rond zes uur start, 900 voet (2, 100 meter) boven het oppervlak.

Het voertuig moet meteen kantelen om de vallende parachute en rugschaal te vermijden, gebruikt vervolgens zijn geavanceerde systemen om zijn afdaling voort te zetten.

Hemelkraan

Met nog 12 seconden te gaan, op een hoogte van 66 voet (20 meter), de raketaangedreven afdalingstrap laat de rover op de grond zakken met behulp van lange kabels in een manoeuvre die 'skycrane' wordt genoemd.

De rover vergrendelt zijn benen en wielen in een landingspositie en raakt de grond met iets minder dan twee mijl (1,2 kilometer) per uur, terwijl de afdalingstrap wegvliegt en zijn eigen gecontroleerde landing maakt.

Perseverance is nu klaar voor zijn missie als de vijfde rover van de aarde op Mars.

© 2021 AFP