|
Парашюты готовы к использованию на Марсе
|
|
|
|
Самая сложная парашютная система, когда-либо применявшаяся на Марсе, успешно замедлила работу макета посадочной платформы "ЭкзоМарс" для безопасного приземления на Землю. Стратосферный баллон с гелием поднял муляж спускаемого аппарата и выпустил его над Северным полярным кругом на высоту почти 30 км, после чего из пакетов с пончиками раскрылись два больших парашюта.
|
|
|
|
"Мы рады подтвердить, что у нас есть конструкция парашюта, которая может работать на Марсе, — амбициозная система с самым большим парашютом, который когда-либо использовался за пределами Земли", - говорит Лука Феррачина, системный инженер спускаемого и посадочного модуля ЕКА "ЭкзоМарс".
|
|
|
|
7 июля в космическом центре Esrange Шведской космической корпорации в Кируне, на севере Швеции, состоялась испытательная кампания по десантированию с большой высоты.
|
|
Как проверить посадку на Марс на Земле
|
|
|
|
Чтобы соответствовать сочетанию плотности и скорости, которые капсула испытает при погружении в разреженную марсианскую атмосферу — около 1% от плотности земной атмосферы на уровне моря, — воздушный шар должен был взлететь очень высоко.
|
|
|
|
Парашюты "ЭкзоМарс" были сброшены с высоты 29 км, что примерно в три раза превышает высоту полета коммерческих самолетов.
|
|
|
|
|
|
|
Затем капсула-манекен находилась в свободном падении около 20 секунд, достигая скорости, близкой к скорости звука, после чего парашюты были раскрыты по очереди.
|
|
|
|
"Сочетание скорости и низкой плотности атмосферы в этом испытании в точности соответствует тому, что испытают парашюты на Марсе. Тестирование на Земле - это способ обрести уверенность и подтвердить, что все элементы работают должным образом", - объясняет Феррачина.
|
|
|
|
Испытания на высотном спуске требуют сложной логистики и строгих погодных условий для обеспечения безопасности полетов. Уникальное оборудование Esrange и многолетний опыт полетов на стратостатах с начала 1970-х годов делают его подходящим местом для проведения кампании.
|
|
Лучше два, чем один
|
|
|
|
Высадка на Марс сопряжена с большим риском. Всего за шесть минут спускаемый модуль должен сбросить скорость с 21 000 км/ч в верхних слоях атмосферы планеты до мягкой посадки, чтобы сохранить свой драгоценный груз - марсоход Rosalind Franklin пригодным для исследования поверхности.
|
|
|
|
Для замедления полета требуется теплозащитный экран, два основных парашюта — каждый со своим собственным пилотажным желобом для извлечения — и реактивная двигательная установка, срабатывающая за 20 секунд до касания поверхности Марса.
|
|
|
|
Большая часть сверхзвуковой скорости будет снижаться из-за аэродинамического сопротивления капсулы. Наиболее эффективным способом снижения оставшейся скорости для безопасного приземления является комбинация парашютов и реактивных снарядов.
|
|
|
|
"Использование двух парашютов позволяет нам спроектировать прочный парашют среднего размера для замедления зонда на сверхзвуковых скоростях, а затем гораздо более вместительный и легкий парашют для окончательного спуска", - объясняет Джон Андервуд, главный инженер Vorticity, британской компании, которой поручено проектирование парашютов и анализ испытаний.
|
|
Работая в тандеме
|
|
|
|
Основной парашют первой ступени имеет ширину 15 м и аналогичен парашютам, разработанным для посадки космического аппарата НАСА "Викинг Марс" в 1972 году. Для "ЭкзоМарса" команды используют вариант, разработанный для успешной миссии ЕКА "Кассини-Гюйгенс" к Титану, крупнейшему спутнику Сатурна. Эта трехступенчатая парашютная система по-прежнему является рекордсменом по самой дальней посадке с Земли из когда-либо предпринимавшихся.
|
|
|
|
Основной парашют второй ступени имеет ширину 35 м и состоит из ряда колец с зазорами между ними. Это будет самый большой парашют, который когда-либо летал на Марсе или где-либо еще в Солнечной системе, кроме Земли. Парашют изготовлен из более чем 800 квадратных метров ткани и более чем четырех километров шнура для подвесок, на то, чтобы сложить его в сумку, уходит около трех дней.
|
|
|
|
Тщательное складывание каждого парашюта в сумке необходимо для обеспечения правильного раскрытия.
|
|
|
|
Проблемы с хранением и дизайном
|
|
|
|
Парашютная система, испытанная в Швеции, уже была пригодна для полета на Марс в 2021 году, но была сохранена, когда миссия была приостановлена из-за вторжения России в Украину.
|
|
|
|
"Мы проводим эту кампанию, чтобы подтвердить нашу готовность к полету на Марс и убедиться, что парашюты по-прежнему работают должным образом после длительного хранения", - объясняет Феррачина.
|
|
|
|
Каждый парашют изготовлен из очень легкой ткани плотностью около 40 граммов на квадратный метр, что примерно вдвое меньше, чем у листа бумаги.
|
|
Опыт в парашютной отрасли поднимает Европу на новый уровень
|
|
|
|
В то время как телеметрия передавалась в режиме реального времени во время падения, команда Vorticity теперь проанализирует данные вместе с высокоскоростными видеозаписями, чтобы оценить профиль замедления и модели инфляции.
|
|
|
|
"Тестирование на Земле имеет то преимущество, что мы можем получить гораздо больше данных и восстановить парашюты для проверки после испытания", - говорит Андервуд.
|
|
|
|
Большая часть парашютной системы была спроектирована и изготовлена в Европе, включая компоненты из Нидерландов (средства для развертывания), Италии (парашюты) и Чехии (парашютный контейнер). Компания Thales Alenia Space во Франции руководила испытательной кампанией и отвечала за сборку парашютной системы.
|
|
|
|
Источник
|
