Primer èxit de la prova de caiguda en altitud per al paracaigudes ExoMars


Ciència i exploració

02/07/2021
391 vistes
1 m’agrada

Després de diverses setmanes de mal temps i de forts vents, les darreres proves de caiguda en altitud dels paracaigudes ExoMars van tenir lloc a Kiruna, Suècia. El paracaigudes principal de 15 m d’amplada va funcionar impecablement a velocitats supersòniques, mentre que el paracaigudes de 35 m d’amplada va experimentar un dany menor, però va frenar la maqueta de la plataforma d’aterratge com s’esperava.

La missió ExoMars ESA-Roscosmos, amb el rover Rosalind Franklin i la plataforma superficial Kazachok, està prevista per al seu llançament el setembre de 2022. Després d’un creuer interplanetari de nou mesos, un mòdul de descens que contindrà el rover i la plataforma serà llançat a l’atmosfera marciana a velocitat de 21 000 km per hora.

Seqüència de desplegament de paracaigudes ExoMars 2022

La desacceleració requereix un escut tèrmic, dos paracaigudes principals – Cadascun amb el seu propi conducte pilot per a l’extracció – i un sistema de propulsió de coet retro activat 20 segons abans del toc. El paracaigudes principal de 15 m d’amplada s’obre mentre el mòdul de descens encara viatja a velocitats supersòniques i el paracaigudes principal de 35 m d’amplada es desplega a velocitats subsòniques.

L’ajust i la prova dels paracaigudes ExoMars ha estat una prioritat després d’una sèrie de proves de caiguda sense èxit el 2019 i 2020. L’equip va millorar el disseny executant canvis ràpids basats en el terreny. proves d’extracció dinàmica al laboratori de propulsió a reacció de la NASA a Califòrnia l’any passat. I per mitigar els riscos abans d’executar aquestes proves de caiguda a gran altitud, l’ESA va encarregar paracaigudes de còpia de seguretat al fabricant nord-americà Airborne Systems, la mateixa empresa que va lliurar el sistema de paracaigudes de Perseverance.

Prova de caiguda en paracaigudes ExoMars

Les proves de caiguda més recents van tenir lloc els dies 24 i 25 de juny a les instal·lacions de la Corporació espacial sueca d’Esrange. A cada prova de caiguda a gran altitud es va veure un mòdul de baixada fictici elevat a una altitud de 29 km per un globus estratosfèric inflat amb heli. Després de l’alliberament, l’extracció pilot de la canaleta s’inicia amb una extracció controlada dels paracaigudes principals de les seves bosses de bunyols.

La primera prova es va centrar a validar el paracaigudes supersònic de seguretat Airborne Systems, la primera prova de caiguda d’aquest paracaigudes en aquesta campanya de proves ExoMars. La segona prova es va dur a terme la nit següent amb el paracaigudes subsònic modificat i la bossa lliurada per l’empresa italiana Arescosmo. Cada prova es va dissenyar per aplicar tota la càrrega esperada durant l’entrada, el descens i l’aterratge a Mart, tot amb marges de seguretat addicionals.

La recuperació del paracaigudes ExoMars ha estat correcta

“Estem molt contents d’informar que el primer paracaigudes principal va funcionar perfectament: tenim un disseny de paracaigudes supersònic que pot volar a Mart”, diu Thierry Blancquaert, cap de l’equip del programa ExoMars, assenyalant que “hi haurà almenys dues oportunitats més per proveu aquest disseny de paracaigudes per guanyar confiança ”.

“El rendiment del segon paracaigudes principal no va ser perfecte, però va millorar molt gràcies als ajustos realitzats a la bossa i el dosser. Després d’una extracció suau de la bossa, vam experimentar un despreniment inesperat de la canaleta pilot durant la inflació final. Això probablement significa que el dosser principal del paracaigudes va patir una pressió addicional en determinades parts. Això va crear una llàgrima que va contenir un anell de reforç de Kevlar. Tot i això, va complir la seva desacceleració esperada i el mòdul de baixada es va recuperar en bon estat “.

L’equip estudiarà amb més detall l’origen d’aquesta nova anomalia abans de finalitzar la configuració del proper parell de proves de caiguda previstes per a l’octubre / novembre de 2021 des d’Oregon, Estats Units. Els problemes anteriors a causa de la fricció entre el dosser i la bossa semblen estar resolts.

Qualsevol ajust que es faci al sistema de paracaigudes es provarà primer a la plataforma de proves d’extracció dinàmica de la NASA / JPL per comprovar com es produeix l’alliberament de la bossa, tal com passaria a l’atmosfera marciana. Aquestes proves es poden repetir ràpidament i reduir el risc d’anomalies.

Recuperació durant les proves de caiguda en altitud del paracaigudes ExoMars a Kiruna

Les proves de desnivell a gran altitud requereixen una logística complexa i unes condicions meteorològiques estrictes, cosa que fa que siguin difícils de programar i, sovint, s’avorten en l’últim moment si la situació canvia. Cal tenir en compte la velocitat i la direcció del vent a diverses altituds per a una pujada suau del globus i la recuperació a terra del maquinari, ja que només es pot accedir a la zona de caiguda mitjançant helicòpter.

El sistema sotmès a prova està dissenyat per subministrar una certa telemetria en temps real a un centre de control de terra per avaluar el perfil de desacceleració. No obstant això, el veritable resultat de la prova requereix recuperar paracaigudes, bosses, discs durs i càmeres d’alta resolució.

“Estàvem en els blocs inicials vint-i-quatre hores al dia, set dies a la setmana, esperant que s’obrís una finestra de prova adequada durant un mes”, afegeix Thierry. “Ens sentim alleujats d’haver realitzat finalment aquestes proves i donar el nostre agraïment a tots els equips de terra que han treballat tant enmig de les restriccions addicionals relacionades amb el COVID per dur a terme les proves, així com recuperar i inspeccionar els paracaigudes”.

L’anàlisi de les dades de telemetria ajudarà a correlacionar el principal desplegament de paracaigudes i els models d’inflació. L’equip treballarà ara per entendre el segon despreniment del canal de pilotatge i proposar mesures que puguin resoldre aquest problema abans de les properes proves de caiguda a gran altitud.

Un desplegament perfecte per a ExoMars

Totes les activitats de qualificació del sistema de paracaigudisme són gestionades i realitzades per un equip conjunt que participa en el projecte ESA (amb el suport de Direcció de Tecnologia, Enginyeria i Qualitat), Thales Alenia Space Italy (Primer contractista ExoMars, a Torí), Thales Alenia Space France (sistema de paracaigudes, a Cannes), Vorticity al Regne Unit (Disseny de paracaigudes i anàlisi de proves, a Oxford) i Arescosmo a Itàlia (fabricació de paracaigudes i bosses, a Aprilia). La NASA / JPL-Caltech ha proporcionat assessorament en enginyeria, accés a la instal·lació de proves d’extracció dinàmica i suport in situ durant aquestes proves. Les proves d’extracció s’admeten mitjançant un contracte de suport a l’enginyeria amb Airborne Systems, que també va proporcionar paracaigudes Mars 2020 de la NASA, i per Free Flight Enterprises per al subministrament d’instal·lacions de plegat i embalatge de paracaigudes. Airborne Systems també ofereix serveis de disseny i fabricació de paracaigudes des del 2021.

Near Space Corporation proporciona els serveis de llançament de globus a Oregon. Les instal·lacions d’Esrange de la Corporació Espacial Sueca proporcionen els serveis de llançament de globus a Kiruna.

La missió ExoMars es llançarà en un coet Proton-M amb una etapa superior Breeze-M des de Baikonur, Kazakhstan, a la finestra de llançament del 20 de setembre a l’1 d’octubre de 2022. Un cop ha aterrat amb seguretat al Oxia Planum a la regió de Mart el 10 de juny de 2023, el rover sortirà de la plataforma superficial, buscant llocs geològicament interessants per perforar per sota de la superfície, per determinar si existia alguna vegada vida al nostre planeta veí. El programa ExoMars, un esforç conjunt entre l’ESA i Roscosmos, també inclou el Trace Gas Orbiter, que orbita Mart des del 2016. A més de la seva pròpia missió científica, Trace Gas Orbiter proporcionarà serveis de retransmissió de dades essencials per a la missió superficial; és ja proporciona suport de retransmissió de dades per a les missions superficials de la NASA, inclosa l’arribada del rover Perseverance de Mars 2020 el febrer de 2021.

Per obtenir més informació, poseu-vos en contacte amb:
Relacions amb els mitjans de comunicació de l’ESA
media@esa.int



Publicació original

Primer èxit de la prova de caiguda en altitud per al paracaigudes ExoMars
A %d bloguers els agrada això: