science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Het inferno van binnenkomst overleven, afdaling en landing

Langley-onderzoekers van links, Carlie Zumwalt, ingenieur vluchtdynamica, Rob Maddock, teamleider, en Daniël Litton, ingenieur vluchtdynamica, duizenden regels code gecompileerd en modellen gebruikt om zoveel mogelijk invoer te doorlopen, afdalings- en landingsscenario's voor Mars InSight mogelijk te maken. Krediet:NASA/David C. Bowman

Er wordt geanticipeerd aangezien de voorbereidingen in volle gang zijn voor de lancering van NASA's volgende Mars-missie, In zicht. Maar voordat het gebrul van de raket die opstijgt vanaf de luchtmachtbasis Vandenberg is afgenomen, een NASA-team zal hard aan het werk zijn om zich voor te bereiden op de uiteindelijke duik van de lander door de atmosfeer van Mars.

Experts van NASA's Langley Research Center zijn de sleutel tot het leveren van modellering en computersimulaties, die zal worden gebruikt door de InSight-invoer, afdaling en landing (EDL) team onder leiding van NASA's Jet Propulsion Laboratory samen met Lockheed Martin Space en NASA's Ames Research Center.

Sinds de vroege missies, zoals Viking in 1976, Langley heeft een centrale rol gespeeld in EDL-simulaties. De Langley-groep, onder leiding van Rob Maddock met Carlie Zumwalt, Alicia Dwyer Cianciolo, en Daniël Litton, zet die taak vandaag voort, voortbouwend op eerdere projecten, waaronder het Mars Science Laboratory, een van de grootste en meest gecompliceerde landingen tot nu toe, en Feniks, wat erg lijkt op InSight.

"EDL is van oudsher een NASA Langley-rol in missies, sinds Viking, we staan ​​bekend als 'het centrum' voor EDL-simulaties, ' zei Maddock.

En het is geen gemakkelijke klus. Het is moeilijk om op andere planeten te landen, er zijn veel factoren, en EDL-prestatiebeoordeling probeert nauwkeurig te voorspellen hoe de omstandigheden zullen zijn.

"We voeren simulaties uit met alle onbekenden, zodat we veilig kunnen landen waar we willen, "Zei Maddock. "De sfeer is de grootste onzekerheid."

NASA Langley-onderzoekers zijn experts in modellering en simulaties voor binnenkomst, afdaling en landing, bezig met missies sinds de Viking-lander in 1976. In deze aflevering, we onderzoeken de uitdagingen van het begeleiden van landers zoals Mars InSight door de atmosfeer van Mars voor een veilige landing. Krediet:NASA Langley

Het team heeft zoveel mogelijk scenario's doorlopen, met behulp van unieke simulaties die voor het eerst zijn ontwikkeld in de jaren zestig en die zijn gevalideerd en bijgewerkt met ervaring. Na de lancering, echter, ze zullen hun modellen kunnen verifiëren aan de hand van de werkelijke prestaties.

Tijdens de zes maanden durende vlucht naar Mars, het team zal gegevens verzamelen waarmee ze de huidige omstandigheden aan hun modellen en simulaties kunnen toevoegen, ter vervanging van enkele van de onbekenden en schattingen. Er zijn mogelijkheden om het traject en de vluchtsoftware aan te passen vanaf ongeveer een maand na de lancering tot aan de toegang tot de atmosfeer van Mars. De gegevens die tijdens vluchtanalyses worden verzameld, helpen bij de beslissing om eventuele wijzigingen aan te brengen.

De lanceringsperiode van InSight is van 5 mei tot en met 8 juni, 2018. Welke datum de lancering ook plaatsvindt, De landing van InSight op Mars staat gepland voor 26 november. 2018, rond 15.00 uur EST.

Het team zal de operaties bij de landing ondersteunen. EDL begint wanneer het ruimtevaartuig ongeveer 80 mijl boven het oppervlak van Mars aankomt en eindigt na ongeveer zes minuten met de lander veilig op de grond.

Voor Inzicht, deze fase zal erg lijken op NASA's Phoenix Mars Lander met een paar belangrijke verschillen. InSight zal met een hogere snelheid de atmosfeer binnendringen dan Phoenix en heeft meer massa. Het zal ook op een grotere hoogte landen, zodat het minder atmosfeer heeft om te gebruiken voor vertraging, en het gebied is gevoelig voor stofstormen. Om deze uitdagingen aan te gaan, InSight gebruikt een dikker hitteschild en de parachute opent met hogere snelheid met sterkere ophanglijnen.

Een artistieke weergave van de NASA InSight-lander op Mars. Krediet:NASA

Na de landing, het werk van het EDL-team is nog niet voorbij. Ze zullen voltooien wat ze 'wederopbouw' noemen.

"We zullen de gegevens (versnelling, traagheidsmeeteenheid, traject) en herbouw wat er tijdens de eigenlijke landing is gebeurd om te proberen onze simulaties bij te werken en betere voorspellingen te doen, ' zei Maddock.

NASA's interieurverkenning met behulp van seismisch onderzoek, Geodesie, en Heat Transport (InSight) lander zal het diepe binnenste van Mars bestuderen om te leren hoe alle rotsachtige planeten zijn gevormd, inclusief de aarde en haar maan. De instrumenten van de lander omvatten een seismometer om marsbevingen te detecteren en een sonde die de warmtestroom in de ondergrond van de planeet zal bewaken.