Nhóm JPL của NASA đã có một năm thành công và lớn. Vào tháng 2, đội hạ cánh cuộc thám hiểm bền bỉ trên sao Hỏa. Vào tháng 9, người đi nghiên cứu kỷ công việc mẫu đá đầu tiên của nó.
Cho đến nay, Perseverance đã sử dụng năm trong số 43 ống mẫu của mình, bốn ống cho mẫu đá và một cho mẫu khí quyển sao Hỏa. Giờ đây, nhóm của NASA đang thực hiện bước tiếp theo, phức tạp trong sứ mệnh của Perseverance: đưa những mẫu đá đó về Trái đất.
Phần này của sứ mệnh dự kiến sẽ mất một thập kỷ làm việc, với nhiều trung tâm NASA và các đối tác châu Âu của NASA tại Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA).
Của NASA kế hoạch là gửi một tàu đổ bộ khác đến sao hỏa. Tàu đổ bộ tiếp theo này sẽ được trang bị một máy dò sẽ đi đến Perseverance và thu thập các mẫu của nó, cùng với một tên lửa sẽ đưa các mẫu lên một tàu vũ trụ ESA quay quanh Sao Hỏa.
Trên tàu quỹ đạo, viên nang sẽ được chuẩn bị cho chuyến đi cuối cùng của nó tới Trái đất. Tàu quỹ đạo sẽ cần phải niêm phong mẫu, khử trùng niêm phong và đặt mẫu vào một viên nang đi vào Trái đất. Từ đó, nó sẽ được gửi đến Trái đất.
Nhóm JPL của NASA đã có chín lần đổ bộ lên sao Hỏa thành công, nhưng có một số lần đầu tiên tham gia vào sứ mệnh đầy tham vọng này. Để tàu đổ bộ có thể mang và phóng tên lửa lên sao Hỏa, nó cần phải chắc chắn. Hiện tại, nó nặng khoảng 5,291 lbs, khiến nó trở thành tàu vũ trụ lớn nhất và nặng nhất cùng loại để đi đến sao Hỏa.
Ngoài ra, tên lửa phóng từ tàu đổ bộ, được gọi là Xe đi lên sao Hỏa, sẽ là tên lửa đầu tiên từng được bắn ra khỏi hành tinh khác.
Thử nghiệm
Tàu đổ bộ lấy mẫu của NASA nặng gần gấp đôi so với tàu thăm dò Perseverance, được hạ xuống bề mặt sao Hỏa bằng cách sử dụng dây cáp từ một gói máy bay phản lực chạy bằng tên lửa.
Retrorockets sẽ làm chậm quá trình hạ cánh của nó, nhưng tàu đổ bộ sẽ không có gói phản lực để giúp giảm tác động của việc chạm xuống, vì vậy tất cả sẽ phải được hấp thụ bởi chân của tàu đổ bộ.
Một nhóm nghiên cứu trong một không gian giống như nhà kho tại JPL, do Pavlina Karafillis dẫn đầu, đã cố gắng dự đoán cách tàu đổ bộ sẽ hoạt động trên sao Hỏa. Để làm như vậy, họ đã nhiều lần thả một tàu đổ bộ nguyên mẫu, sử dụng camera tốc độ cao để quan sát cách chân của nguyên mẫu va vào đế.
Trên mỗi chân của nguyên mẫu là một mã giống QR giúp camera theo dõi chuyển động của tàu đổ bộ. Nguyên mẫu chỉ bằng một phần ba trọng lượng của tàu đổ bộ sẽ lên sao Hỏa, điều này sẽ giúp các nhà khoa học tìm hiểu cách tàu đổ bộ sẽ di chuyển trong môi trường trọng lực thấp của sao Hỏa. Các nhà khoa học cũng sẽ thả một tàu đổ bộ cỡ lớn.
“Bước cuối cùng của cuộc hành trình thực sự quan trọng,” Karafillis nói. “Có tất cả các loại điều kiện hạ cánh mà bạn phải tính đến, như đá, cát thật mềm, hoặc tiếp cận ở một góc nghiêng. Đây là lý do tại sao chúng tôi phải thực hiện tất cả các thử nghiệm này ”.
Sau khi hạ cánh, các nhà khoa học cần xem xét cách phóng tên lửa hai tầng từ tàu đổ bộ. Tên lửa trên tàu đổ bộ sẽ dài 9 feet. Trọng lượng của nó, kết hợp với ống xả, có thể khiến tàu đổ bộ trượt hoặc nghiêng ra khỏi vị trí.
Để ngăn điều này xảy ra, các nhà khoa học đã tạo ra một hệ thống mà tên lửa được ném lên không trung trước khi nó bốc cháy. Quá trình này được gọi là quá trình phát hành tip-off được kiểm soát theo chiều dọc (VECTOR).
Hệ thống VECTOR cũng bổ sung một chuyển động quay nhẹ cho tên lửa trong quá trình phóng. Điều này đưa tên lửa lên và đi khỏi bề mặt hành tinh đỏ, có nghĩa là tàu đổ bộ có thể được định hướng không chính xác hoặc trên một độ dốc, và tên lửa vẫn có thể phóng thành công.
Tên lửa sẽ được ném lên không trung với tốc độ 16 ft / giây. Trong quá trình thử nghiệm, một tên lửa thử nghiệm 881 lb đã được ném lên không trung 11 ft bằng cách sử dụng một giá đỡ được trang bị các piston chạy bằng khí đốt. Cáp treo từ một tòa tháp 44 ft được giảm tải hơn một nửa trọng lượng của tên lửa thử nghiệm để mô phỏng lực hấp dẫn của sao Hỏa.
Chris Chatellier, kỹ sư trưởng của hệ thống tại JPL cho biết: “Nó giống như đang ở trên một chiếc tàu lượn siêu tốc khi ai đó chạm vào chỗ nghỉ. “Có rất nhiều khía cạnh an toàn cần xem xét. Thử nghiệm diễn ra theo một chuỗi sự kiện được kiểm soát chặt chẽ với tất cả mọi người bên ngoài tòa nhà ”.
Nhóm của Chatellier đã thực hiện 23 cuộc thử nghiệm trong năm nay và đã thực hiện các điều chỉnh đối với khối lượng và trọng tâm của tên lửa trên đường đi. Kế hoạch là thử nghiệm một tên lửa nặng hơn bắn lên không trung vào năm tới.
Nguồn : www.therobotreport.com (Post by Automation Bot)
