Fotoğraf kredisi: NASA
Biraz kaba bir yolculuktu, ancak Pathfinder Mars yüzeyinde 1997'de mükemmel durumda geldi. Bu roverslerin Pathfinder'dan farklı bir kütlesi vardır, bu nedenle NASA mühendisleri, dokunmadan önce saniyeler şişiren ve otoban hızlarında bir etkiye dayanabilecek hava yastıklarının nasıl yapılacağını anlamak için çizim tahtasına geri döndüler.
Başka bir gezegene inişteki birçok problemden sadece biri, nereye ineceği ve oraya ulaşma yöntemi belirlendikten sonra güvenli bir şekilde iniyor. JPL için, mühendisler Mars'a yolculuk için iki rover hazırlamak için çalışırken, güvenli bir iniş “oyunun adı” dır.
2003 yılında piyasaya sürülmesi planlanan Mars Keşif Gezicileri, Mars Pathfinder'ın 1997'de kullandığı aynı tip hava yastığı iniş sistemini kullanıyor. Hava yastıkları, kayalara veya engebeli arazilere düşerse ve Mars'ın üzerinden sıçramasına izin verirse uzay aracını yastıklayacak kadar güçlü olmalıdır. yüzey inişten sonra otoban hızlarında. Karmaşıklığı arttırmak için, hava yastıklarının temastan birkaç saniye önce şişirilmesi ve bir kez güvenli bir şekilde yere indirilmesi gerekir.
“2003 gezginleri [Pathfinder gezgini Sojourner'dan farklı bir kütleye sahip, bu yüzden hava yastığı tasarımında değişiklikler yaptık,” dedi bilişsel mühendis John Carson. “İhtiyacımız, yüzeyin yaklaşık yarım metre (yaklaşık 18 inç) üzerinde uzanan bir kayanın üzerine güvenli bir şekilde inebilmektir. Kapsamlı testler bize son tasarımdan önce deneme yanılma süreci verir. ”
Daha İyi Bir Hava Yastığı Nasıl Yapılır
Çoğu yeni otomobil artık hava yastıklarıyla gelse de, uzay aracı yok. Yeni Mars hava yastıkları için kullanılan kumaş, Vectran adı verilen ve Mars Pathfinder'da da kullanılan sentetik bir malzemedir. Vectran, Kevlar gibi diğer sentetik malzemelerin neredeyse iki kat daha güçlüdür ve soğuk sıcaklıklarda daha iyi performans gösterir.
Denye, üründe kullanılan ipliğin çapını ölçen bir terimdir. Mekanik sistem mimarı Dara Sabahi'ye göre, 100-denye altı hafif ancak sert Vectran aynı malzemeden bir veya iki iç mesaneyi 200-denye içinde koruyacak. 100 denyeyi kullanmak, dış katmanlarda ihtiyaç duyulduğu yerde daha gerçek kumaş olduğu anlamına gelir, çünkü dokumada daha fazla iplik vardır.
Her gezici, her biri bağlı altı loblu dört hava yastığı kullanır. Bağlantı önemlidir, çünkü torba sistemini esnek ve zemin basıncına duyarlı tutarak bazı iniş kuvvetlerinin azaltılmasına yardımcı olur. Hava yastıklarının kumaşı doğrudan roveröre bağlı değildir; çantaları çapraz bağlayan ipler kumaşı geziciye tutuyor. Halatlar torbalara şekil vererek şişirmeyi kolaylaştırır. Uçuş sırasında çantalar şişirme için kullanılan üç gaz jeneratörü ile birlikte istiflenir.
Test, Test, Test
Hava yastıkları birçok katmandan oluştuğu için, dış katmanlarda bir miktar yırtılma kabul edilebilir ve hatta beklenebilir. Mühendisler, güvenli bir inişi önleyecek felaket sorunlarının olmayacağından emin olmak için çantaları test eder.
Mars hava yastığı testi NASA’nın Ohio'daki Glenn Araştırma Merkezi’ndeki Plum Brook Station’da dünyanın en büyük vakum odasında yapılır. “Plum Brook tesisi, onu işleten tüm insanlarla birlikte oldukça etkileyici” dedi Carson.
Testler için kullanılan test odası, 30 metreden biraz fazla ve yaklaşık 37 metre yüksekliğindedir - üç demiryolu hattı geçecek kadar büyüktür. Yaklaşık 535 kilogram (yaklaşık 1.180 pound) ağırlığında bir test uzay aracı ve hava yastığı sistemi, bungee kordon sistemi ile Mars yüzeyini yaklaşık olarak gösteren kayaların bulunduğu bir platform üzerine hızlandırılır. Düşme iniş hızında, saniyede yaklaşık 20 ila 24 metre (yarda).
Testler, görsel denetimlere ek olarak yüksek hızlı ve video kameralarla ayrıntılı olarak belgelenir. Mühendisler bile, kayaların gözüyle bakıldığında testleri belgeleyen bir kameraya sahip, kayalarla süslenmiş net bir kubbe inşa ettiler. Test sırasında, hava yastığının üreticisi ILC Dover'dan bir ekip, hızlı onarımlar yapmak ve gerekli değişiklikleri not etmek için beklemektedir.
Mekanik sistemler mimar yardımcısı Tom Rivellini “Kapsamlı testler yapıyoruz” dedi. “Çantayı Mars'ta değil, Dünya'da kırmak istiyoruz. Beklenmedik veya çok derine inen bir gözyaşı görürsek, şimdi [son tasarımdan önce] değişiklikler yapabiliriz. ”
Carson, “Şimdiye kadar biriktirdiğimiz tüm verileri gözden geçireceğiz, biraz daha test yapacağız ve bir tasarım yapılandırmasına karar vereceğiz.”
Ve sonra 2003'te Mars'a!
