Uruchom wideo udostępnione dzięki uprzejmości United Launch Alliance
CAPE CANAVERAL, Fla - Trwają lata tworzenia misji. Ile różnych systemów i silników jest wymaganych do nadania nazwy łazikowi Mars Science Laboratory (MSL) Ciekawość na powierzchnię Czerwonej Planety? Odpowiedź może cię zaskoczyć.
Łącznie z dwoma silnikami wchodzącymi w skład pojazdu startowego Atlas V 541, potrzeba łącznie 50 różnych silników i silników odrzutowych, aby zapewnić doskonałą wydajność Ciekawość na zakurzone równiny Marsa.
Począwszy od samego pojazdu startowego, istnieje sześć oddzielnych silników, które napędzają sześciokołowy łazik, bezpiecznie osadzony w owiewce, poza studnią grawitacyjną Ziemi. W pierwszym etapie podróży cztery potężne dopalacze rakietowe (SRB) dostarczone przez Aerojet (każda z nich zapewnia 400 000 funtów ciągu) wypuszczą łazik z atmosfery ziemskiej.
Pojazd startowy United Launch Alliance (ULA) Atlas ma dwa silniki rakietowe, które zapewniają pozostałą siłę ciągu potrzebną do uruchomienia MSL na orbitę i wysłania łazika w drodze na Marsa. Pierwszy to rosyjski silnik RD-180 (którego ciąg jest podzielony na dwa dzwony silnika), drugi to drugi stopień Centaura. Istnieją cztery silniki rakietowe Aerojet, które pomagają oddzielić wzmacniacz i górny stopień Centaura.
Trajektoria Centaura jest kontrolowana zarówno przez sterowanie wektorem ciągu silnika głównego, jak również przez System Kontroli Reakcji lub RCS składający się z płynnych hydrazynowych układów napędowych (na górnym stopniu Centaura znajduje się dwanaście silników sterujących przechyłem).
Rejs MSL całkowicie oddziela się od górnego stopnia Centaura i jest na długiej drodze do Czerwonej Planety. Etap rejsowy ma osiem hydrazynowych silników odrzutowych o wadze jednego funta, które są wykorzystywane do manewrów trajektorii podczas dziewięciomiesięcznej podróży na Marsa. Służą one do drobnych poprawek, aby utrzymać statek we właściwym kursie.
Ciekawość pierwsze fizyczne spotkanie ze środowiskiem marsjańskim nazywane jest wjazdem, lądowaniem i lądowaniem (EDL) - częściej znanym jako „sześć minut terroru” - moment, w którym kontrola misji wraca na Ziemię, tracąc kontakt ze statkiem kosmicznym, gdy wchodzi do Marsjańska atmosfera.
Wideo dzięki uprzejmości Lockheed Martin
Mimo że Mars ma tylko około jeden procent ziemskiej atmosfery, tarcie atmosfery powodowane przez statek kosmiczny uderzający w nią z prędkością 13 200 mil na godzinę (około 5900 metrów na sekundę) - wystarcza do stopienia się Ciekawość gdyby był narażony na te skrajności. Osłona termiczna, znajdująca się u podstawy stopki, zapobiega temu.
Osłona termiczna, dostarczona przez Lockheed-Martin, na etapie rejsu MSL ma średnicę 14,8 stóp (4,5 metra). Dla porównania osłony termiczne, które były używane podczas załogowych misji Apollo na Księżyc, miały średnicę 13 stóp (4 metry) i pozwalały łazikom eksploracyjnym Marsa Duch i Okazja aby bezpiecznie dotrzeć na powierzchnię Marsa, miały średnicę 2,7 metra.
[/podpis]
W tym momencie do gry wchodzi osiem silników, z których każdy zapewnia 68 funtów ciągu. Silniki te zapewniają pełną kontrolę trajektorii podczas EDL - co oznacza, że będą strzelać prawie nieprzerwanie.
Wkrótce potem - BOOM - uruchomienie spadochronu. Następnie zostaje wyrzucona osłona termiczna. Gdy spadochron zwolni statek kosmiczny w wystarczającym stopniu, zarówno one, jak i tylna aeroshell odlatują, pozostawiając tylko łazik i jego plecak odrzutowy.
Podczas fazy lądowania „SkyCrane” ożywa dzięki ośmiu potężnym silnikom hydrazynowym, z których każdy daje Ciekawość 800 funtów ciągu. Roger Myers, dyrektor generalny Redmond w Aerojet, mówił trochę o tym odcinku lądowania, uważanym przez wielu za najbardziej dramatyczną metodę wyprowadzenia pojazdu na powierzchnię Marsa.
„Ze względu na wymagania dotyczące sterowania SkyCrane silniki te musiały być bardzo dławiące” - powiedział Myers. „Utrzymanie poziomu SkyCrane jest koniecznością, musisz mieć bardzo dokładną kontrolę nad tymi silnikami, aby zapewnić stabilność”.
Jeśli wszystko poszło dobrze do tego momentu, Ciekawość łazik zostanie obniżony o pozostałą odległość do ziemi za pomocą kabli. Po wykryciu kontaktu z powierzchnią Marsa kable są przecinane, silniki SkyCrane dławią się, a zestaw odrzutowy odlatuje w celu przeprowadzenia kontrolowanej zderzenia (około mili z dala od miejsca, w którym Ciekawość jest zlokalizowany).
Każde lądowanie z napędem na Marsie przeprowadzone w bezzałogowym programie kosmicznym w USA korzystało z silników odrzutowych Aerojet. Niezawodność tych małych silników została niedawno udowodniona - w misji, która ma już prawie trzy i pół dekady.
Voyager niedawno przeprowadził korektę kursu około 34 lata po jej uruchomieniu - podkreślając zdolność tych silników do wypróbowania po uruchomieniu.
„Nasze silniki pozwoliły misjom latać na każdą planetę w Układzie Słonecznym i jesteśmy obecnie w drodze do Merkurego i Plutona” - powiedział Myers. „Gdy NASA bada układ słoneczny - Aerojet dostarcza elementy napędu.”
