Zajlik a marsi kőzetminták visszahozására szolgáló eszközök fejlesztése és tesztelése

Kapcsolódó

Nagy rekord a SpaceX-től: 20. alkalommal indult ugyanaz a Falcon-9 hordozó!

Egy újabb Starlink küldetésen érte el ezt a jelentős...

A nap képe #1437 – F. Story Musgrave űrsétája

A felvételen F. Story Musgrave látható. Az STS-6 keretén...

Az ESA 522 millió eurós szerződéssel segíti az ExoMars küldetést

A kissé hányattatott sorsú ExoMars küldetés újabb lendületet vehet,...

A Rocket Lab egy 14,4 millió dolláros szerződéssel gazdagodott

Nem mindennapi megbízást nyert el a Rocket Lab: a...

A nap képe #1436 – A Szojuz MSz-24 űrhajó belsejében

Loral O’Hara, Oleg Novickij és Marina Vasziljevszkaja a Szojuz...

A több küldetésből álló Mars Sample Return kampány azzal kezdődött, hogy a Perseverance februárban leszállt a Marsra, hogy kőzetmintákat gyűjtsön az ősi mikroszkopikus élet után kutatva. A rover eddig négy kőzetmagot raktározott el. A Mars Sample Return célja, hogy a kiválasztott tubusokat, benne a kőzetmintákkal visszahozzák a Földre, ahol tudósok tanulmányozhatják majd azokat laboratóriumi körülmények között. A mérnökök jelenleg a következő évtizedben végrehajtandó űrmissziókhoz szükséges alapvető hardvereket fejlesztik, és megkezdődött a tesztelés is ezzel kapcsolatban.

A minták visszahozatalára egy évtized múlva kerülhet sor, és európai partnerek, valamint több NASA-központ bevonásával történne. Az ESA (az Európai Űrügynökség) egy rovert fejleszt ehhez, amelynek kerekeit a NASA clevelandi Glenn Kutatóközpontjának (Glenn Research Center) mérnökei tervezik. A rover a mintákat a NASA dél-kaliforniai Jet Propulsion Laboratory (JPL) által kifejlesztett leszállóegységére szállítaná, amely egy, az ESA által tervezett robotkar segítségével a mintákat egy kis rakétába, az alabamai Huntsville-ben található NASA Marshall Space Flight Center-ben tervezett Mars Ascent Vehicle-be helyezné.

A rakéta a leszállóegységről indulna, hogy a mintákat tartalmazó kapszulákat egy, a Mars körül keringő ESA által tervezett űrhajóra szállítsa. Az orbitális keringőegység belsejében a kapszulát a NASA marylandi Greenbeltben található Goddard Űrközpont által kifejlesztett hardverrel készítenék elő a Földre szállításra. Ez magában foglalja a mintákat tartalmazó kapszulák steril lezárását egy tiszta tartályon belül, hogy a benne lévő marsi anyagot felfogják, majd a Földre való visszatérés előtt a lezárt tartály egy úgynevezett visszatérő-kapszulába helyezését.

Fantáziarajz a Mars Sample Return eszközflottájáról. Kép forrása: NASA

A JPL csapata jelenleg két egységet tesztel:

A leszállóegység – Sample Retriever Lander

A NASA JPL mérnökei a korábbi tapasztalatokat veszik alapul a rendszer kifejlesztéséhez, amely a mintákkal megrakott rakéta indítási platformja is lenne. A JPL kilenc sikeres Mars-leszállást hajtott végre, beleértve a rovereket és a helyhez kötött leszállóegységeket is. A most tervezett leszállóegység azonban a legnagyobb és legnehezebb űreszköz lenne a maga nemében, amely valaha a Marsra ment, és a belőle induló Mars Ascent Vehicle lenne az első rakéta, amelyet valaha egy másik bolygóról indítottak.

A Mars Ascent Vehicle indításához a leszállóegységnek masszív platformnak kell lennie. Becsült súlya körülbelül 2400 kg, majdnem kétszer olyan nehéz, mint a Perseverance. A Sample Retriever Lander a tervek szerint nem a Perseverance landolási módszerével, azaz nem hajtóművekkel és „égi daru” segítségével érne talajt a Marson, hanem lábainak kellene elnyelniük a földet érés okozta ütközést, az ereszkedés közbeni lassítás érdekében fékezőrakétákra kellene támaszkodniuk, hasonlóan, mint az InSight és a Phoenix esetén.

Jelenleg ezeknek a lábaknak a tesztelése zajlik: a mérnökök nagysebességű kamerákkal figyelték, ahogy a prototípus lábai egy alapra csapódnak. A prototípus minden egyes „lábán” QR-kódszerű jelek segítenek a kameráknak nyomon követni a lábak mozgását. A csapat a lassított felvételek segítségével folyamatosan frissíti számítógépes modelljeit, amelyek segítenek megérteni, hogyan oszlik el az energia a leszállóegységben. Jelenleg a modell mérete 1/3-a a valós leszállóegység tervezett méretének, azonban a tesztek későbbi fázisában egy teljes méretű leszállóegységet is alávetnek ilyen próbáknak.

A rakéta indításáért felelős rendszer

A leszállás túlélése csak egyik nehézség, amit a leszállóegységnek át kell vészelnie, hiszen innen fog indulni a keringőegységhez a mintákat tartalmazó kétfokozatú rakéta is, melynek biztonságos indítása újabb nehézséget jelent. A Mars gravitációja egyharmada a földinek, a rakéta súlya illetve a kiáramló gázok miatt a leszállóegység megcsúszhat, vagy megbillenhet.

A mérnökök ezért olyan rendszert találtak ki, amellyel a rakétát feldobják, közvetlenül a hajtóművének beindítása előtt. Az egész folyamat gyorsan, másodpercenként 5 méteres sebességgel fog zajlani. Ezt Vertically Ejected Controlled Tip-off Release (VECTOR) rendszernek nevezték el.

A rakétautánzat levegőbe repítése. Kép forrása: NASA/JPL

A tesztelés során egy gázüzemű dugattyúkkal felszerelt bölcső egy 400 kilogrammos rakétautánzatot repített 3,3 méter magasra. A tesztalany súlyának több mint felét egy 13 méter magas toronyra felfüggesztett kábelek segítségével csökkentették le, szimulálva a kisebb marsi gravitációt.

A rendszer kidolgozásáért felelős csapat idén 23 tesztet hajtott végre, és közben változtatták a rakéta tömegét és súlypontját is. A leszállóegység modelljének aljára rugókat is tettek, figyelve, hogy a rendszer mekkora „pattogást” okoz. Jövőre a tervek szerint egy nehezebb rakétát fognak még magasabbra „dobni”.

Az alábbi videóban több érdekesség mellett megtekinthető a tesztelési folyamat is.

Dark mode powered by Night Eye