Посмотрите, как инженеры НАСА испытывают ноги марсианского корабля

Инженер Абель Дизон объясняет, как проводятся испытания на падение прототипа посадочного модуля, разрабатываемого Лабораторией реактивного движения НАСА для кампании по возврату образцов с Марса.

Морган Монтальво, еще один инженер Лаборатории реактивного движения, устанавливает ограждения на полу под прототипом для проверки сценария, при котором посадочный модуль «ушибется пальцем ноги» о камень при приземлении на Марс.

Крепкие ноги необходимы, чтобы выдержать удар самого тяжелого космического корабля, когда-либо приземлявшегося на Красной планете.

Марсоход НАСА Perseverance продолжает собирать пробирки с образцами кернов горных пород для запланированной кампании по возврату образцов с Марса. Совместные усилия НАСА и ЕКА (Европейского космического агентства) направлены на возвращение с Марса научно отобранных образцов для изучения на Земле с помощью лабораторного оборудования, гораздо более сложного, чем можно было бы доставить на Красную планету. Инженеры заняты разработкой посадочного модуля для извлечения образцов, который поможет доставить эти образцы на Землю. В рамках этих усилий они тестировали прототипы ног и подушечек посадочного модуля в Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии.

Посмотрите, как инженеры тестируют конструкции самого тяжелого космического корабля, когда-либо приземлявшегося на Красную планету: посадочного модуля для кампании по возвращению образцов с Марса.

НАСА берет то, чему оно научилось за десятилетия успешных посадок на Марс, и применяет эти уроки к концепции посадочного модуля для поиска образцов, который станет самым большим космическим кораблем, когда-либо приземлявшимся на Марс, - целых 5016 фунтов (2275 килограммов). Помимо использования парашютов нового поколения и 12 ракетных двигателей для замедления спуска космического корабля на Марс, посадочному аппарату потребуются опоры, которые помогут поглотить удар при приземлении.

Космический корабль будет нести ракету, которая доставит тщательно упакованные образцы «Персеверанса» на ожидающий орбитальный аппарат. Роботизированная рука длиной 8 футов (2,5 метра), предоставленная ЕКА, будет загружать эти пробирки с образцами в ракету. Посадочный модуль может нести до двух мини-вертолетов, которые будут служить в качестве резервных копий для извлечения пробирок, хранящихся на складе образцов. Поэтому посадочный модуль должен быть здоровенным.

Чтобы понять, как энергия будет поглощаться во время приземления, в начале этого года инженеры Лаборатории реактивного движения провели испытания на падение, которые послужат основой для проектирования и последующих испытаний. Одна серия испытаний заключалась в падении модели посадочного модуля ранней концепции в масштабе три восьмых на твердый пол, в то время как другая была сосредоточена на ударе полноразмерной ступни по моделированному марсианскому грунту. Команда может применять то, что они наблюдают во время тестирования, при доработке проекта.

Эта установка используется в Лаборатории реактивного движения для испытания подножки диаметром 16 дюймов (40 см) для будущего спускаемого аппарата на Марс. «Патку» погрузили в испытательный стенд, наполненный 10 000 фунтов (4536 килограммов) искусственного марсианского грунта, чтобы увидеть, насколько глубоко он погрузится.

Инженер JPL Патрик ДеГросс вместе с группой коллег-инженеров просматривает данные испытаний на падение полноразмерной посадочной площадки посадочного модуля.

«Между этим посадочным модулем и конструкцией, с которой мы начали, уже есть существенная разница», — сказал Морган Монтальво, инженер Лаборатории реактивного движения, работающий над испытаниями.

Команда должна продумать все возможные сценарии приземления, включая то, что произойдет, если космический корабль приземлится под углом и «споткнется пальцем ноги» о камень. Чтобы попытаться создать такую ​​задачу во время одной из серий испытаний, они подвешивали прототип на маятнике, который отправлял мини-посадочный модуль на землю под углом. Камеры на штативах окружали посадочную поверхность, большую черную металлическую пластину на полу. Низкое ограждение одновременно служило скалой.

Получайте последние новости JPL

Монтальво объявил обратный отсчет 3-2-1, и посадочный модуль с грохотом спикировал вниз, врезавшись в ограждение. Когда позже команда изучила высокоскоростное видео, они были удивлены, обнаружив заметное раскачивание одной из основных стоек ноги. Увеличьте размер посадочного модуля, и это колебание станет еще более заметным. В ответ на это будут разработаны более прочные стойки, способные выдерживать эти силы.

Команда также протестировала «ограничители нагрузки» посадочного модуля — стальные стержни, соединяющие его шасси с опорами. Когда ноги двигаются во время приземления, стержни вынуждены сгибаться, поглощая часть удара. Ограничители использовались в прошлых посадочных модулях, таких как InSight, но в этом прототипе они больше, а в окончательном дизайне они будут еще больше.