Марс атмосфераға ену - Mars atmospheric entry

NASA Қызығушылық ровер мен оның парашютін NASA байқады Марсты барлау орбитасы зонд жер бетіне түскен кезде. 2012 жылғы 6 тамыз.
Марсқа қонуға түсу сатысының бейнесі (2012, NASA)

Марс атмосфераға ену болып табылады кіру ішіне Марстың атмосферасы. Марсиандық ауаға жоғары жылдамдықпен кіру CO түзеді2-Н2 плазма, О-ға қарағанда2-Н2 ауа үшін.[1] Марстың кіруіне ыстық СО-ның сәулелік әсері әсер етеді2 ауада тоқтатылған газ және марс шаңы.[2] Кіру, түсу және қону жүйелері үшін ұшу режимдеріне аэрокапсырма, гиперсоникалық, дыбыстан жоғары және дыбыстан төмен дыбыстар кіреді.[3]

Шолу

Термиялық қорғаныс жүйелері және атмосфералық үйкеліс көбінесе азайту үшін тарихи қолданылған кинетикалық энергия қону алдында жоғалту керек, бірге парашюттер және, кейде, соңғы бит ретропропульсия соңғы қону кезінде қолданылады. Жоғары биіктіктегі жоғары жылдамдықты ретропропульсия ауыр жүктерге қонатын болашақ көліктік рейстерді іздеуде.

Мысалға, Марс жолдары 1997 жылы кірді.[4] Кіруден 30 минуттай бұрын круиз кезеңі мен кіру капсуласы бөлінді.[4] Капсула атмосфераға түскен кезде шамамен 7,3 км / с-тен 0,4 км / с-қа дейін (16330 миль-900 миль) үш минут ішінде баяулады.[4] Төмен түскен кезде парашют оны баяулату үшін ашылды, және көп ұзамай жылу қалқаны босатылды.[4] Кіру кезінде сигнал Жерге қайта жіберілді, оның ішінде семафора маңызды оқиғаларға арналған сигналдар.[4]

Әр түрлі Марс қонушыларының биіктігін (у осі) және жылдамдығын (х осін) салыстыру
Парашют Феникс қону Марс атмосферасына түскен кезде ашық. Бұл суретті Марсты барлау орбитасы бірге Сәлем
MSL жылу қорғанысы

Ғарыш аппараттарының тізімі

MER-B Марстың бетіндегі жылу қалқаны.

Марстың бетіне қонуға тырысқан ғарыш аппараттарының кейбір мысалдары:

Технологиялар

НАСА-ның жылулық бейнесі SpaceX басқарылатын-түсіру сынағы а Falcon 9 бірінші кезең кезеңді бөлуден бастап, бастап 21 қыркүйек 2014 ж. Видеода сағат 1: 20-да басталған «Марсқа қатысты ретропропульсия режимі арқылы қуатты ұшу» кадрларын қамтиды.

Парашют тәрізді орналастырылатын тежегіш жылулық қалқаннан кейін ғарыш аппаратын баяулатуы мүмкін.[5] Әдетте Disk-Gap-Band парашюті қолданылған, бірақ тағы бір мүмкіндікте - үрлемелі кіру құрылғылары ілулі немесе бекітілген.[5] Үрлемелі түрлерге жатады қоршау жоқ шар, дуалмен көз жасы, изотенсоид, торус, немесе керілу конусы және қоса берілген түрлерге жатады изотенсоид, керілу конусы, және қатпарланған конустық тороид.[5] Викинг бағдарламасының зерттеушілері осы технологияның нағыз бастаушылары болды және дамуды ондаған жылдар бойы ескерілмегендіктен қайта бастау керек болды.[5] Соңғы зерттеулер мұны көрсетті керілу конусы, изотенсоид, және қабатталған торус іздеудің ең жақсы түрлері болуы мүмкін.[5]

Финляндия Келіңіздер MetNet егер ол жіберілсе, зонд кеңейтілетін енгізу қалқанын қолдана алады.[6] Марс ауасын да қолдануға болады аэробракинг орбиталық жылдамдыққа (аэрокапия ) түсу және қону емес.[1] Аудионды ретро-қозғалыс - жылдамдықты төмендетудің тағы бір тұжырымдамасы.[7]

NASA Марсқа атмосфераға енудің жаңа тәсілдерін әзірлеу үшін ретропропульсивті баяулату технологиялары бойынша зерттеулер жүргізуде. Қозғалтқыш техниканың негізгі проблемасы сұйықтық ағынының проблемаларын және қатынасты бақылау кіру және тежелудің дыбыстан жоғары ретропропульсия фазасы кезінде түсетін көліктің. Дәлірек айтқанда, NASA жүзеге асырады жылулық бейнелеу инфрақызыл датчиктің деректерін жинау бойынша зерттеулер SpaceX бақыланатын-түсіру сынақтарын күшейту қазіргі уақытта, 2014 ж, жүргізілуде.[8]Зерттеушілер тобы әсіресе Falcon 9 Жерге кіру сынақтарында SpaceX-тің 70-40 шақырымдық (43-25 миль) биіктік диапазонына қызығушылық танытады, өйткені бұл «Марсқа қатысты ретропульсия режимі арқылы ұшатын ұшу» «Марсқа шығу және түсу жағдайларын модельдейтін,[9] SpaceX әрине, қозғалтқыштың соңғы күйіп кетуіне және жылдамдықтың төмендеуіне қызығушылық танытады ретропропульсивті қону сонымен қатар бұл олар үшін маңызды технология қайта қолданылатын күшейткіш даму бағдарламасы олар 2020 жылы Марсқа қонуға қолданады деп үміттенеді.[10][11]

Мысалдар

Марс ғылыми зертханасы

Келесі деректерді құрастырған Марс ғылыми зертханасы Келу, түсу және қону тобы NASA реактивті қозғалыс зертханасы. Онда 5 тамыз PDT кешке (EDT 6 тамыздың басында) болған маңызды миссияның іс-шараларының кестесі берілген.[12]

Іс-шараОқиға уақыты Марс (Тынық мұхитындағы Оңтүстік Америка жазғы уақыты )Уақыт оқиғасы пайда болды Жер (ТЫНЫҚ МҰХИТЫНДАҒЫ ОҢТҮСТІК АМЕРИКА ЖАЗҒЫ УАҚЫТЫ)
Атмосфералық кіру10: 10: 45,7 PM10: 24: 33.8 PM
Парашютпен секіру10: 15: 04.9 PM10: 28: 53.0
Жылу қалқанын бөлу10: 15: 24,610: 29: 12.7
Ровер аспан кранымен түсірілді10: 17: 38.6 PM10: 31: 26.7
Басу10: 17: 57.3 PM10: 31: 45.4 PM

675608негізгі edl20120809-full.jpg

Curiosity-дің EDL тобы Марс роверінің қонуына байланысты миссияның маңызды кезеңдерін (осы суретшінің тұжырымдамасында бейнеленген) шығарады.

Mars Pathfinder EDL

1990 жылдардың Марсқа атмосфераға енуінің иллюстрациясы


Қону алаңын сәйкестендіру

Жер бетіне жақындаған кезде Марсқа қону қондырғысы тұжырымдамасы, қауіпсіз қону нүктесін анықтау қаншалықты алаңдаушылық тудыратынын көрсетеді.[13]

Ішкі жақтаулар қондырғыштың түсіру жүйесінің қауіпті жағдайларды қалай анықтайтынын көрсетеді (NASA, 1990)

Сондай-ақ қараңыз

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ а б Дж. Лурьеро және т.б. - Плазма физикасы орталығындағы атмосфералық зерттеулер Мұрағатталды 2011-01-20 сағ Wayback Machine
  2. ^ Хаберле, Роберт М .; Хубен, Ховард С .; Гертенштейн, Рольф; Хердтл, Томас (1993). «Марс үшін шекаралық деңгей моделі: Викинг Ландермен салыстыру және кіру деректері». Атмосфералық ғылымдар журналы. 50 (11): 1544–1559. дои:10.1175 / 1520-0469 (1993) 050 <1544: ABLMFM> 2.0.CO; 2. ISSN  0022-4928.
  3. ^ Болашақ Марсқа ену, түсу және қону жүйелері үшін дыбыстан жоғары ретро-қозғауды дамыту Мұрағатталды 2012-02-27 сағ Wayback Machine (.pdf)]
  4. ^ а б c г. e Mars Pathfinder атмосфераға кіру стратегиясы - NASA
  5. ^ а б c г. e Б. П. Смит және басқалар. - Үрлемелі аэродинамикалық тежегіш технологиясының дамуына тарихи шолу Мұрағатталды 2012-04-24 сағ Wayback Machine
  6. ^ MetNet EDLS[тұрақты өлі сілтеме ]
  7. ^ Хоппи Прайс - Адамның Марсқа қатаң миссиялары (2009) - JPL
  8. ^ Морринг, Фрэнк, кіші (2014-10-16). «NASA, SpaceX Дыбыстан жоғары ретропропульсия туралы мәліметтермен бөліседі: Деректермен бөлісу туралы келісім SpaceX-тің Жердегі Falcon 9 қонуына көмектеседі және NASA адамдарды Марсқа шығарады». Авиациялық апта. Алынған 2014-10-18. бірінші сатыдағы Жердегі қозғаушы күшпен оралуға қойылатын талаптар, содан кейін ... Марсқа ауыр жүк көтергіштігінің түсуіне қойылатын талаптар, екі қабаттасатын аймақ бар, олар бірінің үстіне бірі орналасқан ... Егер сіз зымыран тасығышты басқарып, оны бақылаумен құлатқыңыз келсе, сіз Марсқа қатысты жағдайларды қамтамасыз ету үшін сол биіктіктегі қозғалыс жүйесін дұрыс биіктікте жұмыс істейсіз.
  9. ^ «Жаңа коммерциялық зымыранның түсуі NASA-ға болашақ Марс қонуына көмектеседі, № 14-287». НАСА. 2014-10-17. Алынған 2014-10-19.
  10. ^ Илон Маск (29 қыркүйек 2017). Мультипланета түрлеріне айналу (видео). Австралияның Аделаида қаласында өткен Халықаралық астронавтикалық конгресстің 68-ші жылдық отырысы: SpaceX. Алынған 2018-01-02 - YouTube арқылы.CS1 maint: орналасқан жері (сілтеме)
  11. ^ Дент, Стив (29 қыркүйек 2017). «Илон Масктың Марстағы арманы алып зымыранға ілулі». Энгаджет. Алынған 2018-01-02.
  12. ^ NASA - Curiosity қонған кездегі уақыт кезеңі
  13. ^ «Барлау кескіні S91-25383». НАСА. 1991 ж. Ақпан.

Әрі қарай оқу