Sensörler, sebatın gelişiyle Mars'a inişler hakkında önemli veriler toplar

MEDLI2, uzay aracının girişini, inişini ve inişini belgelemeye yardımcı olan gezginin koruyucu antenindeki kritik teknolojilerden biriydi.

“Tango Deltası, inişi doğruladı, Mars’ta güvenli bir şekilde sebat etti, geçmiş yaşamın izlerini aramaya hazır.” Altı yıldan fazla bir süredir Mars Giriş, İniş ve İniş Cihazları 2 (MEDLI2) Ekip bu sözleri duymayı bekliyordu.

18 Şubat 2021’de kalıcı uzay aracı başarıyla indi ve kızıl gezegeni robotik keşiflerine başladı. MEDLI2, uzay aracının girişini, inişini ve inişini (EDL) belgelemeye yardımcı olan gezginin koruyucu antenindeki kritik teknolojilerden biriydi.

MEDLI2’nin rolü buydu Önemli verileri toplayın Gezegenin atmosferinde sebata girerken yaşanan sert ortam hakkında. Giriş sırasında yoğun ısı ve basıncı ölçen üç tip sensör (termokupllar, ısı akış sensörleri ve basınç dönüştürücüler) içeriyordu. Ayrıca giriş sırasında ve paraşütün yerleştirilmesi sırasında maruz kalan termal ve basınç yüklerini kaydetmek için elektronik ve cihazlar da içerirler.

MEDLI2, ısı kalkanı ve arka kapakta meydana gelen ısınmayı belirlemek için basınç, sıcaklık ve ısı akışı ölçümlerini kullandı. Bu iki bileşen birlikte, Persevering Rover’ı barındıran anteni oluşturur.

NASA’nın Hampton, Virginia’daki Langley Araştırma Merkezi’ndeki Kontrol Merkezi’ndeki MEDLI2 operasyon ekibi, kıyıdan Mars’a son 5 saat içinde aldığı gözlem verilerini aldı. Kredi: NASA.

MEDLI2 beş saat önce çalışıyordu ve çalışıyordu7 dakikalık korku“Mars’a iniş için. Bu, girişten önceki ilk koşulları ve aynı zamanda MEDLI2 elektronik cihazlarının kritik giriş verilerini toplamadan önce sıcaklığı stabilize etmesi için gereken süreyi sağladı. MEDLI2 ekibi, MEDLI2’nin başarıyla etkinleştirildiğine dair bir gösterge alarak rahatladı. Ekip, girmeden önce beş saat süren bu kıyı fazı boyunca gelen verileri izlemeye devam etti.

MEDLI2 sensörlerinin ve birincil elektronik cihazların çoğu Mart 2020 ısı kalkanına monte edildi.Süpersonik paraşüt konuşlandırılmasından yaklaşık 10 saniye sonra, MEDLI2 görevini tamamlarken son kez kapatıldı. Sebat arabasının giriş aracından çıkarılmasına izin vermek için ısı kalkanının bağlantısını kesmek kritik olduğundan, herhangi bir elektriksel güç sorununu önlemek için ayırmadan birkaç saniye önce MEDLI2’yi kapatmak gerekiyordu. Isı kalkanı ile arka kapağı birbirine bağlayan kayış daha sonra bir ısı kesici ateşlenerek kesildi ve ısı kalkanı düşürüldü.

NASA’nın Hampton, Virginia’daki Langley Araştırma Merkezi’nde MEDLI2 proje yöneticisi Henry Wright, “Sınıfla ilgili herhangi bir sorun bulamadık,” dedi. “Mart 2020 ısı kalkanı, Mart 2020 giriş aracından temiz bir şekilde ayrıldı. MEDLI2 cihazı, Mars 2020 ısı kalkanının Mars yüzeyine doğru düştüğü açıkça görülüyor. İyi iş!”

Tüm MEDLI2 verileri, başarılı bir inişten sonra Dünya’ya geri dönmek için kalıcı olarak saklandı. Azim ayrıca EDL aracılığıyla gerçek zamanlı olarak “kritik olay verilerinin” geri dönüşüyle sonuçlandı. Bu veriler, giriş yapılırken giriş aracının nelerden geçtiğinin izlenmesine izin veren MEDLI2 verilerinin bir alt kümesini içeriyordu. Perseverance’ın başarılı inişinden üç gün sonra, MEDLI2 verileri Dünya’ya geri döndü ve projenin bir sonraki aşaması başladı: veri analizi ve performansın yeniden yapılandırılması.

Wright, “Geri dönen veriler derinliği, karmaşıklığı ve netliği açısından güzeldi ve bu da MEDLI2 ekibinin bazı acil ve ilginç gözlemler yapmasına olanak tanıdı” dedi.

MEDLI2’den toplanan veriler, Mars 2020 giriş aracının uçtuğu atmosferi karakterize etmek için kullanılacak ölçümleri de sağlar.MEDLI2, kullanılacak verilerle birlikte girdi sebatında kalan marj miktarını anlamak için EDL için temel izleme verilerini sağlar. Gelecekteki görevler için tahmin modellerini ve araçlarını geliştirmek.

Mart 2020'ye giriş yapan uzay aracının Mars'a varışını gösteren bir örnek — Bu infografik gösteriliyor: Giriş aracı Mart 2020’ye kadar yavaşlarken, amaçlanan iniş noktasını kontrol etmek için çeşitli manevralar yaptı. Son olarak araç, süpersonik paraşütü yerleştirmek için aracın kendini daha iyi hizalaması için altı blok tungsten balastı ateşledi. MEDLI2, uçuşun bu son aşaması için özel olarak tasarlanmış yeni basınç dönüştürücüleri kullandı. 1. Giriş aracının çeşitli yuvarlanma manevraları ile Mart 2020’ye kadar ilişkilendirilebilecek yüzey basıncındaki değişiklikler. 2. Tungsten balast bloklarının fırlatılması ve girişteki kayma nedeniyle giriş aracının konumunu değiştirmesiyle yüzey basıncında bir değişiklik aracın kütle merkezi. 3. MEDLI2’yi durdurmadan önce süpersonik paraşüt açılma ve son yavaşlama. Kaynak: NASA / JPL-Caltech.

Verilere daha derin bir göz atın

Isı kalkanı yalıtım sıcaklıkları tüm giriş aşaması boyunca kaydedildi ve giriş tahminleriyle uyumluydu. Giriş sırasında yalıtımın ölçülen en yüksek sıcaklığı 1,830 derece Fahrenheit veya 1,000 santigrat derece idi ve bu, yaklaşık 2,550 derece Fahrenheit veya 1,400 santigrat derece olan tahmini maksimum yüzey sıcaklığı ile ilişkilidir.

MEDLI2 ayrıca ablasyon olarak bilinen yanmış olabilecek ısı kalkanı koruyucu yalıtım miktarını belirlemek için yerleşik ısıl çiftlerini kullandı. Tüm ısıl çiftler, giriş ısıtma darbesinden sağ çıktı ve ısı kalkanının ablasyonunun beklenenden daha az olduğunu gösterdi. Bu gözlem, giriş aracının toplam kütlesini azaltmak için ısı kalkanı için gereken yalıtım miktarını yeniden değerlendirmek için kullanılabilir.

Aynı aşamada, ısı kalkanının tepe yüzey basıncı ekibin giriş projeksiyonuyla eşleşen yüzey basınçları da ölçüldü. MEDLI2, maksimum yüzey basınçlarının tamamını yakalamak için tek bir ısı kalkanı yüzey basıncı ölçümüne odaklandı. Kalan altı ısı kalkanı basınç ölçümleri, süpersonik uçuş sistemi sırasındaki koşulları vurgulamak için bir basınç aralığına sahipti (süpersonik paraşüt kullanarak Mars’taki ses hızının yaklaşık beş katı). Bu bilgi, atmosferik yoğunluktaki, rüzgarlardaki vb. Değişikliklerin etkileri daha belirgin olduğunda giriş aracının nasıl performans gösterdiğine dair ek bilgiler sağlar. MEDLI2 basınç verileri, gelecekteki EDL görevleri için modelleme yaklaşımını geliştirmek için kullanılacaktır.

MEDLI2, Mart 2020 giriş aracının arka kapağında, sınırlı notlara sahip bir alan olan sensörler içeriyordu. Yüzey basıncı, izolasyon sıcaklığı ve direkt yüzey ısıtma ölçümleri arka kapak sensör tertibatından oluşur. Giriş aracının arkasındaki yüzey basıncını bilmek, iniş ayak izinin boyutunu azaltır. Arka kapak yalıtım sıcaklığı verileri, modelleme belirsizliğini azaltmak için kullanılabilecek ilk tahminler içindeydi. Isı kalkanı yalıtımında olduğu gibi, arka kapak yalıtım sıcaklığı performansının anlaşılması, arka kapak yalıtım kütlesini azaltabilir. Arka kapak doğrudan yüzey ısıtma ölçümleri de tahmin modellerinde belirsizliğin azaltılmasına katkıda bulunur.

MEDLI2 ekibi uçuş verilerini ve destekleyici verileri Mart 2020’den aldığına göre, MEDLI2 ekibi önümüzdeki altı ay boyunca bu verileri analiz etmeye devam edecek.