Startvideo mit freundlicher Genehmigung der United Launch Alliance
CAPE CANAVERAL, Fla - Es ist eine Mission, die Jahre in der Entwicklung ist. Wie viele verschiedene Systeme und Motoren sind erforderlich, um den Rover des Mars Science Laboratory (MSL) zu benennen? Neugierde an die Oberfläche des Roten Planeten? Die Antwort könnte Sie überraschen.
Einschließlich der beiden Motoren, die Teil der Trägerrakete Atlas V 541 sind, werden insgesamt 50 verschiedene Motoren und Triebwerke benötigt, um perfekt zu funktionieren und erfolgreich zu liefern Neugierde zu den staubigen Ebenen des Mars.
Beginnend mit der Trägerrakete selbst gibt es sechs separate Motoren, die den sechsrädrigen Rover, der sicher in seiner Verkleidung verankert ist, aus der Schwerkraftquelle der Erde antreiben. Für die erste Etappe der Reise werden vier leistungsstarke Solid Rocket Booster (SRBs) von Aerojet (von denen jeder 400.000 Pfund Schub liefert) den Rover aus der Erdatmosphäre starten.
Die Atlas-Trägerrakete der United Launch Alliance (ULA) verfügt über zwei Raketentriebwerke, die den verbleibenden Schub liefern, der erforderlich ist, um MSL in die Umlaufbahn zu bringen und den Rover auf den Weg zum Mars zu schicken. Der erste ist der in Russland gebaute RD-180-Motor (dessen Schub auf zwei Motorglocken aufgeteilt ist), der zweite ist die zweite Stufe des Centaur. Es gibt vier Aerojet-Feststoffraketenmotoren, die die Trennung von Booster und Centaur-Oberstufe erleichtern.
Die Flugbahn des Centaur wird sowohl durch die Schubvektorsteuerung des Hauptmotors als auch durch ein Reaktionssteuerungssystem oder RCS gesteuert, das aus Flüssighydrazin-Antriebssystemen besteht (auf der oberen Stufe des Centaur befinden sich zwölf Rollsteuerungs-Triebwerke).
Die Kreuzfahrtbühne von MSL trennt sich vollständig von der oberen Stufe der Centaur und befindet sich auf dem langen Weg zum Roten Planeten. Die Kreuzfahrtbühne verfügt über acht Ein-Pfund-Schub-Hydrazin-Triebwerke, die für Flugbahnmanöver für die neunmonatige Reise zum Mars verwendet werden. Diese werden für kleinere Korrekturen verwendet, um das Raumschiff auf dem richtigen Kurs zu halten.
Neugierde Die erste physische Begegnung mit der Marsumgebung wird als Einreise, Abstieg und Landung (EDL) bezeichnet - besser bekannt als „sechs Minuten Terror“ - der Punkt, an dem die Missionskontrolle auf der Erde beim Betreten des Raumfahrzeugs den Kontakt zum Raumschiff verliert Marsatmosphäre.
Video mit freundlicher Genehmigung von Lockheed Martin
Obwohl der Mars nur ungefähr ein Prozent der Erdatmosphäre hat, reicht die Reibung der Atmosphäre, die durch ein Raumschiff verursacht wird, das mit einer Geschwindigkeit von 13.200 Meilen pro Stunde (ungefähr 5.900 Meter pro Sekunde) auf ihn einwirkt, aus, um zu schmelzen Neugierde wenn es diesen Extremen ausgesetzt wäre. Der Hitzeschild am Fuß der Kreuzfahrtbühne verhindert dies.
Der von Lockheed-Martin auf der Kreuzfahrtbühne von MSL bereitgestellte Hitzeschild hat einen Durchmesser von 4,5 Metern. Im Vergleich dazu hatten die Hitzeschilde, die bei den bemannten Apollo-Missionen zum Mond verwendet wurden, einen Durchmesser von 4 Metern und diejenigen, die es den Mars Exploration Rovers ermöglichten Geist und Gelegenheit Um die Oberfläche des Mars sicher zu erreichen, hatten sie einen Durchmesser von 2,65 Metern.
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Zu diesem Zeitpunkt in der Mission kommen acht Motoren ins Spiel, die jeweils 68 Pfund Schub liefern. Diese Motoren bieten die gesamte Flugbahnkontrolle während der EDL - was bedeutet, dass sie fast ununterbrochen feuern.
Kurz darauf - BOOM - entfaltet sich der Fallschirm. Dann wird der Hitzeschild ausgeworfen. Nachdem der Fallschirm das Raumschiff ausreichend verlangsamt hat, fahren sowohl sie als auch die hintere Aeroshell ab und lassen nur den Rover und sein Jetpack übrig.
Während der Landephase wird der „SkyCrane“ mit acht leistungsstarken Hydrazinmotoren lebendig, von denen jeder gibt Neugierde 800 Pfund Schub. Der Redmond Site Executive von Aerojet, Roger Myers, sprach ein wenig über dieses Segment der Landung, das von vielen als die dramatischste Methode angesehen wird, um ein Fahrzeug auf die Marsoberfläche zu bringen.
"Aufgrund der Steuerungsanforderungen für den SkyCrane mussten diese Motoren sehr drosselbar sein", sagte Myers. "Es ist ein Muss, das SkyCrane-Niveau zu halten. Sie müssen diese Motoren sehr genau kontrollieren, um Stabilität zu gewährleisten."
Wenn bis zu diesem Punkt alles gut gegangen ist, wird die Neugierde Der Rover wird über Kabel um den verbleibenden Abstand zum Boden abgesenkt. Sobald der Kontakt mit der Marsoberfläche erkannt wird, werden die Kabel abgeschnitten, die SkyCrane-Triebwerke drosseln und das Jetpack fliegt ab, um einen kontrollierten Crash durchzuführen (ungefähr eine Meile von der Stelle entfernt) Neugierde befindet sich).
Bei jeder im unbemannten US-Raumfahrtprogramm durchgeführten Landung auf dem Mars wurden die Triebwerke von Aerojet eingesetzt. Die Zuverlässigkeit dieser kleinen Motoren wurde kürzlich bewiesen - in einer Mission, die mittlerweile fast dreieinhalb Jahrzehnte alt ist.
Die Voyager hat kürzlich etwa 34 Jahre nach dem Start eine Kurskorrektur durchgeführt, um die Leistungsfähigkeit dieser Triebwerke nach dem Start hervorzuheben.
"Unsere Triebwerke haben es Missionen ermöglicht, zu jedem Planeten im Sonnensystem zu fliegen, und wir sind derzeit auf dem Weg zu Merkur und Pluto", sagte Myers. "Wenn die NASA das Sonnensystem erforscht, liefert Aerojet die Antriebskomponenten."
