Crédito de imagen: NASA
Fue un viaje un poco duro, pero Pathfinder llegó a la superficie de Marte en 1997 en perfecto estado. Estos rovers tienen una masa diferente a la del Pathfinder, por lo que los ingenieros de la NASA han regresado al tablero de dibujo para descubrir cómo hacer bolsas de aire que se inflen segundos antes del aterrizaje y puedan resistir un impacto a velocidades de autopista.
Solo uno de los muchos problemas para aterrizar en otro planeta, después de que se ha determinado dónde aterrizar y el método para llegar allí, es aterrizar de manera segura. Para JPL, un aterrizaje seguro es "el nombre del juego", ya que los ingenieros trabajan para preparar dos rovers para el viaje a Marte.
Los Mars Exploration Rovers programados para su lanzamiento en 2003 están utilizando el mismo tipo de sistema de aterrizaje de bolsas de aire que Mars Pathfinder usó en 1997. Las bolsas de aire deben ser lo suficientemente fuertes como para amortiguar la nave espacial si aterriza en rocas o terreno irregular y permitir que rebote a través de Marte ' superficie a velocidades de autopista después del aterrizaje. Para aumentar la complejidad, las bolsas de aire deben inflarse segundos antes del aterrizaje y desinflarse una vez de manera segura en el suelo.
"Los rovers 2003 tienen una masa diferente [que Sojourner, el rover Pathfinder], por lo que hemos realizado cambios en el diseño del airbag", dijo John Carson, ingeniero experto. “Nuestro requisito es poder aterrizar de manera segura en una roca que se extiende aproximadamente medio metro (aproximadamente 18 pulgadas) sobre la superficie. Las pruebas exhaustivas nos brindan un proceso de prueba y error antes del diseño final ".
Cómo construir un mejor airbag
Si bien la mayoría de los automóviles nuevos ahora vienen con bolsas de aire, las naves espaciales no. La tela que se usa para las nuevas bolsas de aire de Marte es un material sintético llamado Vectran que también se usó en Mars Pathfinder. Vectran tiene casi el doble de resistencia que otros materiales sintéticos, como el Kevlar, y funciona mejor a bajas temperaturas.
Denier es un término que mide el diámetro del hilo utilizado en el producto. Según Dara Sabahi, arquitecto de sistemas mecánicos, habrá seis capas de 100 deniers del Vectran ligero pero resistente que protege una o dos vejigas internas del mismo material en 200 deniers. Usar el denier 100 significa que hay más tejido real en las capas externas donde se necesita, porque hay más hilos en el tejido.
Cada vehículo utiliza cuatro airbags con seis lóbulos cada uno, todos conectados. La conexión es importante, ya que ayuda a reducir algunas de las fuerzas de aterrizaje al mantener el sistema de bolsas flexible y sensible a la presión sobre el suelo. La tela de los airbags no está unida directamente al rover; Las cuerdas que cruzan las bolsas sujetan la tela al vehículo. Las cuerdas dan forma a las bolsas, lo que facilita el inflado. Durante el vuelo, las bolsas se guardan junto con tres generadores de gas que se usan para inflar.
Pruebas, pruebas, pruebas
Dado que los airbags están compuestos de muchas capas, es aceptable e incluso esperado que se rasguen las capas externas. Los ingenieros prueban las bolsas para asegurarse de que no haya problemas catastróficos que impidan un aterrizaje seguro.
La prueba de bolsas de aire de Marte se realiza en la cámara de vacío más grande del mundo en la estación Plum Brook del Centro de Investigación Glenn de la NASA en Ohio. "La instalación de Plum Brook es bastante impresionante, junto con todas las personas que la operan", dijo Carson.
La cámara de prueba utilizada para las pruebas tiene un poco más de 30 metros (100 pies) de ancho y unos 37 metros (120 pies) de altura, lo suficientemente grande como para que tres vías ferroviarias la atraviesen. Una nave espacial de prueba y un sistema de bolsas de aire que pesan aproximadamente 535 kilogramos (aproximadamente 1,180 libras) se aceleran con un sistema de cuerda elástica en una plataforma con rocas que se aproximan a la superficie de Marte. La caída es a la velocidad de aterrizaje, de unos 20 a 24 metros (yardas) por segundo.
Las pruebas se documentan a fondo con cámaras de video y alta velocidad, además de las inspecciones visuales. Los ingenieros incluso construyeron una cúpula transparente, tachonada de rocas, que tiene una cámara que documenta las pruebas desde una vista panorámica. Durante las pruebas, un equipo de ILC Dover, el fabricante del airbag, está listo para hacer reparaciones rápidas y para notar los cambios necesarios.
"Hacemos pruebas exhaustivas", dijo Tom Rivellini, arquitecto adjunto de sistemas mecánicos. “Queremos romper la bolsa en la Tierra, no en Marte. Si vemos una lágrima inesperada o demasiado profunda, podemos hacer cambios ahora [antes del diseño final] ".
Carson agregó: "Revisaremos todos los datos que hemos acumulado hasta ahora, haremos más pruebas y decidiremos una configuración de diseño".
¡Y luego a Marte en 2003!
