W kierunku Marsa w ciągu kilku najbliższych lat wystartuje pojazd, który zarazem będzie najcięższym pojazdem, jaki kiedykolwiek wyląduje na powierzchni Czerwonej Planety. Nie, wcale nie mówię o Starshipie lądującym z ludźmi na Marsie — bajki to nie na ten stronie. Tak czy inaczej, lądowanie będzie ciężkie. Nic zatem dziwnego, że choć do startu jeszcze daleko, inżynierowie już teraz testują podwozie lądownika, które będzie musiało wytrzymać moment przyziemienia (przymarsnienia?) na Marsie.
Łazik Perseverance NASA od kilku lat sumiennie zbiera próbki gruntu, pyłu, regolitu z ciekawszych miejsc na powierzchni Marsa. Owe próbki przygotowywane są do pierwszej tego typu podróży na Ziemię. Otóż według planów amerykańskiej agencji kosmicznej, za jakiś czas po odbiór tych próbek poleci sonda Mars Sample Return. Z pewnością nie będzie to łatwe zadanie, bowiem trzeba wysłać na Marsa lądownik, który na swoim pokładzie będzie miał urządzenia pozwalające na odbiór próbek od łazika oraz na wystrzelenie ich z powrotem na orbitę okołomarsjańską, skąd zasobnik z próbkami zostanie przechwycony przez europejską sondę kosmiczną, która przetransportuje cenny ładunek na Ziemię.
NASA zbiera to, czego nauczyła się przez dziesięciolecia udanych lądowań na Marsie i stosuje całą swoją wiedzę przy budowie Sample Retrieval Lander. Ów fantastyczny lądownik miałby charakteryzować się masą 2275 kg. Po wejściu w atmosferę SRL będzie musiał wykorzystać spadochrony oraz 12 silników rakietowych, które spowolnią jego opadanie i pozwolą mu bezpiecznie wylądować. Tak czy inaczej, lądownik musi być wyposażony w niezwykle wytrzymałe nogi, które pochłoną energię uderzenia.
Proponowany lądownik miałby posiadać na swoim pokładzie wysięgnik o długości do 2,5 metra do zbierania próbek z powierzchni i przenoszenia ich do specjalnego zasobnika, który następnie zostanie zapakowany do rakiety. Rakieta także miałaby wystartować w kierunku Ziemi z pokładu lądownika.
Aby zrozumieć, w jaki sposób energia byłaby pochłaniana podczas lądowania, inżynierowie JPL przeprowadzili testy zrzutowe na początku tego roku, które wpłyną na rozwój projektu i kolejne testy. Jedna seria testów polegała na zrzuceniu wczesnej koncepcji lądownika w skali trzech ósmych na twardą podłogę, podczas gdy druga polegała na uderzeniu pełnowymiarową nogą w symulowany marsjański grunt.
Zespół musiał przemyśleć każdy możliwy scenariusz lądowania, w tym to, co by się stało, gdyby statek kosmiczny wylądował pod kątem i „uderzył palcem u nogi” w skałę. Aby stworzyć takie wyzwanie podczas jednej serii testów, naukowcy zawiesili prototyp na wahadle, które upuściło minilądownik na ziemię pod kątem.
Odliczanie 3-2-1 i lądownik z hukiem spadł w dół, uderzając w barierkę. Kiedy później zespół przestudiował nagranie z dużą szybkością, ze zdziwieniem stwierdził wyczuwalne chybotanie w jednej z głównych rozpórek nogi. Zwiększ rozmiar lądownika, a to kołysanie będzie jeszcze bardziej zauważalne. W odpowiedzi na te siły zostaną zaprojektowane mocniejsze rozpórki.
Zespół przetestował również „ograniczniki obciążenia” lądownika – stalowe pręty łączące jego podwozie z nogami. Kiedy nogi poruszają się podczas przyziemienia, pręty są zmuszane do wyginania się, pochłaniając część uderzenia. Ograniczniki były używane w poprzednich lądownikach, takich jak InSight, ale w tym prototypie są większe i będą jeszcze większe w ostatecznym projekcie.
Testy pełnowymiarowego podwozia lądownika odbywały się w skrzyni wypełnionej blisko pięcioma tonami sproszkowanego, marsjańskiego regolitu. Płaskie, okrągłe podwozie o średnicy około 16 cali (41 centymetrów) mocuje się do zespołu z prawie 500 kg żelaznych obciążników.
Patrick DeGrosse, kierownik stanowiska testowego, obserwował podczas jednego z testów, jak stopa lądownika zanurzyła się w glebie, pozostawiając głębokie wgłębienie, jednocześnie wzbijając chmurę pyłu. Uderzenie wstrząsnęło ścianami budynku. Następnie szybkie kamery pokazały, jak energia promieniuje z podwozia.
„Nie chcemy, aby stopy lądownika opadały tak głęboko, że dno lądownika uderza w powierzchnię” – powiedział DeGrosse. „Chcemy również upewnić się, że lądownik jest bardzo równy na powierzchni. Musi być wytrzymały, ponieważ lądownik jest również platformą, z której będzie startować rakieta”.
Źródło: 1
Obserwuj nas w Google News