A NASA passou para a fase ativa de preparação de equipamentos para a entrega de amostras de solo de Marte

Nos próximos 10 anos, a NASA, em conjunto com colegas europeus, pretende implementar um projeto grandioso para devolver amostras de solo da superfície de Marte. Esta missão desafiará as habilidades de engenharia dos profissionais do espaço e será a primeira em muitos aspectos, incluindo o primeiro lançamento de foguetes de outro planeta e a entrega de amostras de solo de outro planeta para a Terra. Há algum tempo, a NASA passou do planejamento para uma fase ativa de preparação do programa.

Testes de layout da plataforma de pouso do Sample Retrieval Lander. Fonte da imagem: NASA / JPL-Caltech

Deve-se dizer que a missão de entregar amostras do solo de Marte à Terra já começou. O rover Perseverance começou a coletar amostras. Dos quatro contêineres, três já estão cheios de núcleos de rocha e um é uma análise da atmosfera marciana. O rover tem 43 tubos de ensaio, alguns dos quais sobressalentes. Para entregar amostras à Terra, vários módulos robóticos serão criados como parte de um rover para transportar amostras para a plataforma de pouso, uma plataforma com um manipulador para carregar amostras em um foguete, um foguete para entregar tubos de ensaio à órbita de Marte, uma estação orbital com um sistema para carregar amostras em um contêiner lançado à Terra e uma sonda para entregar o contêiner à Terra.

A plataforma de pouso do Sample Retrieval Lander será quase duas vezes mais pesada que o rover Perseverance – seu peso chegará a 2.400 kg. A plataforma com braço robótico está sendo desenvolvida pelos Laboratórios de Propulsão a Jato da NASA, no sul da Califórnia (o manipulador será criado na ESA). Ao contrário do método Perseverance de pouso em Marte, quando o pára-quedas primeiro extinguiu a velocidade de queda e, em seguida, a plataforma a jato reduziu a velocidade, o módulo de recuperação de amostra pousará em suportes com amortecedores.

Desde o verão deste ano, o JPL começou a testar uma estrutura de plataforma em escala reduzida e amortecedores, deixando cair a plataforma em diferentes ângulos em várias superfícies: solta, dura, rochosa e assim por diante. Os engenheiros estudam na prática a dinâmica dos amortecedores e a distribuição das cargas na estrutura da plataforma. A versão leve da plataforma apenas ajuda a simular as condições de Marte, onde a gravidade é menor que na Terra. Depois de identificar todas as nuances, os experimentos começarão com uma plataforma em tamanho real.

Testes do layout do foguete retorno Mars Ascent veículo e catapulta. Fonte da imagem: NASA / JPL-Caltech

O foguete Mars Ascent Vehicle será colocado horizontalmente na plataforma para colocar amostras da superfície de Marte em órbita. Para lançá-lo, decidiu-se utilizar o método de ejeção ao ar com um leve giro, para que durante o salto o foguete pudesse se orientar com o nariz em direção ao zênite. O foguete está sendo desenvolvido pelo NASA Space Flight Center. Marshall em Huntsville, Alabama, onde mísseis e catapultas simulados foram testados recentemente.

O foguete não pode simplesmente ser lançado de uma plataforma em Marte. O peso considerável do foguete de 2,8 metros de dois estágios, combinado com o funcionamento do motor, corre o risco de deslocar ou até mesmo tombar a plataforma de pouso. No centro deles. Marshall, os engenheiros da NASA criaram um estande e estão testando um sistema de ejeção com pistões a gás. O modelo de foguete pesando 400 kg é lançado pelo sistema 3,3 m de altura. Nesse processo, os engenheiros estudam a localização do centro de massa e a dinâmica do layout no ar.

Em Marte, o foguete será lançado a uma velocidade inicial de 5 m / s. Para simular a atração marciana na Terra, cabos são conectados ao modelo do foguete, que removem parte da carga da plataforma. Tudo isso funciona de forma síncrona e, como dizem os especialistas, se encaixa perfeitamente nos cálculos preliminares.

Especialistas em manipuladores robóticos – engenheiros da Agência Espacial Européia – também criarão um manipulador para a estação orbital. Em órbita, as amostras enviadas de Marte serão colocadas em um recipiente estéril, onde serão hermeticamente lacradas e lacradas, após o que o recipiente será colocado em uma cápsula devolvida à Terra. A cápsula, aliás, também começou a ser testada e, a julgar pelos frames do vídeo acima, não prometem um pouso suave para ela.